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La Planta de Productos Químicos ConectadaMejore el uso de los activos, reduzca los costos de asistencia técnica y limite los riesgos con un sistema moderno y distribuido de control e información
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Restringidos por unos activos obsoletosLos fabricantes de productos químicos que construyen nuevas plantas necesitan tecnologías que les ayuden a sacar el máximo partido a sus activos y a minimizar los riesgos en la calidad y la seguridad. Al mismo tiempo, aquellos que utilizan plantas con varias décadas de antigüedad deben enfrentarse a una amplia variedad de retos, entre los que se incluyen:
Tanto si quieren construir una planta nueva como si desean renovar una antigua, los fabricantes de productos químicos deben dar prioridad a las inversiones relacionadas con las tecnologías que ofrecen el mejor retorno de la inversión para resolver los retos empresariales más apremiantes. Además, las actuales tecnologías de automatización “inteligentes” exigen que los fabricantes se enfrenten a los retos que supone integrar sus sistemas de tecnología de la información (IT) y tecnología de operaciones (OT), a la vez que se protegen de las amenazas de ciberseguridad externas.
Tecnologías de automatización anticuadas y poco flexiblesLos sistemas de control distribuido antiguos y obsoletos (DCS, PLC y ESD) son más propensos a los fallos y tienen un alto tiempo medio de reparación, lo que puede aumentar tanto el tiempo improductivo no planificado como los costos de asistencia técnica. La falta de flexibilidad y agilidad puede reducir el uso de los activos y aumentar los costos, al limitar la posibilidad de optimizar la producción y de adaptarse a los cambios de procesamiento que requieren los nuevos productos.
Visibilidad limitada en torno al rendimiento de los activos críticosLa falta de información útil en torno al rendimiento de los activos críticos hará más difícil anticiparse a los problemas que pueden resultar en tiempo improductivo no planificado. Los operadores se ven limitados a la hora de optimizar los activos y determinar las causas de las variaciones, lo que puede conducir a una disminución del rendimiento y la calidad. También mermará la capacidad del equipo de gestión de tomar decisiones empresariales estratégicas respecto a la capacidad y el rendimiento a nivel de cada planta o instalación.
Ausencia de estándares de automatización y planes de automatización para varios añosLa falta de estándares y un plan de automatización para varios años pueden aumentar la complejidad y el costo de las operaciones, el mantenimiento y la asistencia técnica. Además, pueden aumentar el CapEx y el tiempo de lanzamiento al mercado, al ser necesario definir y reconstruir los diseños y los estándares para cada proyecto.
Además de las infraestructuras obsoletas, los fabricantes de productos químicos deben lidiar con:
Costos elevados de producción y energía
Riesgos de seguridad cada vez mayores
Personal cada vez menos calificado
Requisitos de cumplimiento cada vez mayores
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Maximice la producción y mitigue los riesgosLas tecnologías utilizadas en La Planta de Productos Químicos Conectada son muy superiores a las que estaban disponibles hace solo 10 años y pueden ayudar a los fabricantes de productos químicos a:
• Fusionar los sistemas de IT y OT que tradicionalmente se han mantenido separados, para aportar datos en tiempo real a los verdaderos encargados de tomar las decisiones.
• Proporcionar conectividad transparente entre personas, procesos y tecnologías.
• Transformar los datos en información para la acción y perspectivas sin precedentes.
• Cerrar la brecha de personal recurriendo a la tecnología para contextualizar y presentar la información de manera intuitiva a las generaciones más jóvenes del personal de operaciones.
Este enfoque conectado e impulsado por la información para abordar la fabricación de productos químicos se denomina La Planta de Productos Químicos Conectada. No solo consiste en reemplazar sistemas obsoletos, sino que ofrece nuevas oportunidades, prácticamente ilimitadas, de monitorear y mejorar el rendimiento de la producción mediante información útil sobre el rendimiento de la producción en tiempo real. Las cuatro oportunidades clave para los fabricantes de productos químicos incluyen:
Muchos fabricantes de productos químicos están dispuestos a implementar una Planta de Productos Químicos Conectada, pero no saben por dónde empezar.
Con frecuencia, el mejor punto para comenzar es la infraestructura de automatización e información, ya que solo supone una fracción de la inversión en capital de la planta, y tiene un gran potencial para aumentar la competitividad y cumplir los objetivos empresariales.
Una solución de DCS moderno e información sienta las bases para disponer de conectividad transparente y poder compartir información en tiempo real. Con ella, los fabricantes de productos químicos pueden aprovechar otras tecnologías habilitadas por la información, como el análisis de procesos y mantenimiento, el control integrado de la energía con conectividad con dispositivos eléctricos inteligentes (IED), instrumentos inteligentes y equipos modulares inteligentes. Además, tras sentar una base sólida que se integre con los dispositivos inteligentes, se pueden aplicar análisis que permitan continuar mejorando el rendimiento de los activos.
¿Por dónde empezar?
Maximizar el uso de los
activos
Mejorar la flexibilidad de las
operaciones
Reducir los riesgos de seguridad,
protección y conformidad
Mejorar el mantenimiento y la asistencia
técnica
Al utilizar la digitalización para integrar los sistemas de fabricación y empresariales, optimizar los espacios de producción y rediseñar los procesos, las empresas de productos químicos pueden lograr mejoras de hasta un 25 por ciento en la utilización de la capacidad”.
- 2017 Chemical Industry Trends, PwC, 2017
El mismo operador es ahora más productivo gracias al proceso automatizado. Podemos determinar rápidamente si es necesario aplicar un ajuste a un lote y llevarlo a cabo”.
- Especialista en integración de sistemas, fabricante de alimentos
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Aumentar el uso de los activosPara comenzar a optimizar el uso de los activos, hay que poder medir el rendimiento de los activos e identificar los problemas de producción en tiempo real.
Una vez que estas funciones básicas están disponibles, los fabricantes de productos químicos pueden comenzar a explorar el uso de controles y análisis avanzados para continuar aumentando el uso de los activos. Por ejemplo, los equipos modulares colaborativos y los equipos con consciencia individual, como turbinas, calderas, compresores o bombas, pueden funcionar con poca intervención humana para contribuir a evitar incidentes y tiempo improductivo, aumentar la productividad y reducir el consumo de energía.
Un DCS moderno integra todos los aspectos de la automatización y la información en una única infraestructura para toda la planta. Además, al estar basado en estándares de comunicación abiertos y utilizar EtherNet/IP™ como conexión principal, un DCS moderno puede ofrecer información disponible directamente a través de IT/OT y presentada de manera personalizada al consumidor.
De esta manera, los fabricantes de productos químicos tendrán acceso a datos de un número cada vez mayor de dispositivos inteligentes o de IoT industrial, así como de sistemas de terceros, para que puedan monitorear y medir prácticamente cualquier aspecto de sus operaciones.
Los sistemas de control de energía integrados pueden recopilar los datos eléctricos procedentes de los activos de producción obsoletos para monitorear su rendimiento y ayudar a minimizar el tiempo improductivo no planificado.
Los fabricantes de productos químicos pueden emplear estos datos para entender mejor la distribución eléctrica y el rendimiento de los activos impulsados por motores. También pueden utilizar los datos para programar las reparaciones o el mantenimiento durante períodos de tiempo improductivo planificado o cambios de producción, en lugar de arriesgarse con un enfoque de esperar hasta que ocurra un fallo o de realizar mantenimiento innecesario como medida de precaución excesiva. Además, pueden utilizar los datos para ayudar a monitorear y optimizar el consumo de energía por parte de los activos. • Reducir la variabilidad de la calidad
de los productos hasta un 75%• Reducir el consumo de energía
específico hasta un 20%• Maximizar el rendimiento hasta un 25%• Maximizar el rendimiento de
procesamiento
Para su nueva planta de fabricación de productos químicos, un importante fabricante de herbicidas utilizó un DCS moderno y una solución de información para automatizar lo que antes eran procesos manuales y mejorar la visibilidad respecto al proceso de producción.
Esta solución de control e información integrados ayudó a la compañía a aumentar la productividad en un 166 por ciento en comparación con su planta anterior.
Un DCS moderno y sistemas de control de energía integrado dirigen continuamente la planta para ayudar a lograr varios objetivos empresariales, entre los que se incluyen reducciones de costos, menores emisiones, calidad constante y aumentos de la producción.
Entre las ventajas adicionales de una capa de inteligencia sobre los sistemas de automatización básicos se incluyen:
DCS aumenta la productividad
Resultados operativos
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Mejore la flexibilidad de las operacionesLos fabricantes de lotes que dependen de diferentes sistemas de control y procesos manuales pueden experimentar elevados tiempos de ciclos y calidad no uniforme de los productos. Una Planta de Productos Químicos Conectada puede agilizar y mejorar la eficiencia de la fabricación de lotes al permitir a los operadores aplicar con mayor facilidad cambios y poner en marcha nuevos productos con mayor rapidez.
Automatizar todo el proceso de extraer la administración de las órdenes de trabajo de un sistema de ERP, recuperar las recetas adecuadas para dichas órdenes y entregar las correspondientes instrucciones de trabajo a operaciones.
Reducir significativamente el tiempo dedicado a procesos manuales de registro de datos por cuestiones de responsabilidad y conformidad.
Ayudar a gestionar la calidad de los diferentes lotes verificando las actividades de los operadores y validando que se han seguido los procesos indicados.
Los operadores que utilizan HMI de alto rendimiento, recolección de datos históricos, monitoreo de KPI y comparaciones con un lote de referencia pueden seguir el flujo de materias primas y tomar decisiones en tiempo real, lo que puede ayudar a mejorar el tiempo de ciclo de los lotes y la calidad, y a la vez reducir los costos y los desperdicios. La gestión de operaciones puede monitorear el rendimiento de producción respecto a los objetivos marcados y optimizar la producción para las órdenes futuras.
Por ejemplo, los fabricantes de productos químicos pueden utilizar un DCS moderno con un sistema de ejecución de fabricación (MES) para:
“ Al disponer de terminales conectados, podemos responder con mayor rapidez a los cambios en las condiciones del mercado sin poner en peligro nuestro método de emplear los terminales”.
- Administrador de infraestructura de un importante operador de instalaciones de almacenamiento de líquidos a granel
La capacidad de escalado del PlantPAx® DCS de Rockwell Automation nos permitirá ampliar los sistemas conforme ampliemos la operación”.
- Administrador de proyectos de automatización
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Reduzca los riesgos de seguridad, conformidad y protecciónLos numerosos riesgos operativos y normativos a los que se enfrentan los fabricantes de productos químicos en sus operaciones pueden entenderse y gestionarse con mayor facilidad en una Planta de Productos Químicos Conectada.
SEGURIDADLa protección del personal, los activos y el medio ambiente es el principal objetivo de cualquier fabricante de productos químicos. Comprender cómo identificar los peligros, la aplicación correcta y “a la medida” de las capas de protección, y la gestión del ciclo de vida útil puede ser todo un reto, que requiere un personal experimentado familiarizado con los requisitos normativos y los estándares, así como las tecnologías de control de procesos. Tanto para construir unas nuevas instalaciones de tipo greenfield o modernizar unas instalaciones existentes, es fundamental comprender la gestión de la seguridad del proceso (PSM).
Los sistemas de seguridad instrumentados (SIS) escalables permiten a los fabricantes de productos químicos aplicar la capa adecuada de protección que satisfaga sus requisitos concretos de mitigación de riesgos.
Hay disponibles soluciones de SIS prediseñadas que ayudan a reducir los plazos de entrega y facilitan la implementación a la hora de reemplazar sistemas de seguridad que no cumplen la normativa o se han tornado anticuados.
Cuando no se dispone internamente de la experiencia necesaria, muchos fabricantes de productos químicos recurren a proveedores de automatización para solicitar una amplia gama de servicios de seguridad, entre los que se incluyen:
• Evaluaciones de riesgos y auditorías de conformidad con la normativa
• Diseños de seguridad
• Instalación y asistencia técnica para la validación
• Integración y asistencia técnica para la puesta en marcha
• Consultoría de cumplimiento normativo
• Capacitación sobre productos y normativas normas de seguridad
• Capacitación para certificación TüV
Solo un 52 por ciento de los ejecutivos de las organizaciones de fabricación avanzada parecen sentirse confiados de que los activos están protegidos frente a las amenazas externas”.
- Digital Transformation: Are Chemical Enterprises Ready? Deloitte, enero de 2017
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PROTECCIÓNAunque es necesario utilizar dispositivos habilitados para la información y la integración de la IT y la OT para competir en la economía moderna, estas tecnologías pueden aumentar los riesgos de la ciberseguridad.
Los fabricantes de productos químicos deben implementar un método de seguridad completo y por capas para ayudar a proteger su propiedad intelectual, el personal y los activos. Un enfoque de defensa en profundidad supone que si se aplica una sola medida de seguridad será posible y probable superarla, por lo que recurre a diversos frentes de protección.
Una estrategia de seguridad de defensa en profundidad debe tratar los riesgos en seis niveles:
Cuando no se dispone internamente de la experiencia necesaria, muchos fabricantes de productos químicos recurren a proveedores de automatización para satisfacer sus necesidades de seguridad mediante el uso de las mejores prácticas, las evaluaciones de protección, la capacitación y certificación, y el monitoreo de seguridad.
Reduzca los riesgos de seguridad, conformidad y protección CONFORMIDADAdemás de observar las normas y reglamentos de seguridad, las operaciones de productos químicos deben cumplir unos estrictos reglamentos medioambientales.
Con un DCS moderno, sensores virtuales y software de visualización, los operadores pueden seguir el flujo de productos químicos y monitorear las emisiones, como las descargas y escapes de efluentes, incluso en zonas donde es difícil realizar mediciones. Esta información se puede utilizar para crear informes de conformidad automatizados y procedimientos de revisión por excepción para acelerar el tiempo de lanzamiento al mercado. También se puede emplear para informar a los organismos reguladores acerca de escapes posiblemente peligrosos.
POLÍTICA FÍSICO COMPUTADORA DISPOSITIVORED APLICACIÓN
Solo un 52 por ciento de los ejecutivos de las organizaciones de fabricación avanzada parecen sentirse confiados de que los activos están protegidos frente a las amenazas externas”.
- Digital Transformation: Are Chemical Enterprises Ready? Deloitte, enero de 2017
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Tras la actualización del sistema de control, me sorprendí al darme cuenta de que la lista de piezas de repuesto recomendadas del [nuevo] hardware era solo un tercio de los componentes del sistema de control antiguo, tanto en lo relativo al número de artículos como a su costo”.
- Administrador de mantenimiento, productor de etanol
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En los próximos 10 años, el
del personal de fabricación de productos químicos habrá cumplido los requisitos
para la jubilación*
23%*Fuente: The Talent Imperative in the Global Chemical Industry, Deloitte, septiembre de 2015
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MANTENIMIENTO SIMPLIFICADOA muchos fabricantes les resulta difícil mantener la combinación de tecnologías de automatización adquiridas a través de diversos proveedores y modificadas en numerosas ocasiones a lo largo de los años. La estandarización o consolidación de estas tecnologías al crear una Planta de Productos Químicos Conectada puede ayudar a reducir el número de sistemas con los que deben estar familiarizados los técnicos de mantenimiento y los equipos de asistencia técnica,
lo que puede ayudar a acelerar la resolución de problemas y las reparaciones, para reducir el tiempo medio de reparación, limitar el tiempo improductivo no planificado, reducir la capacitación que necesita recibir el operador y disminuir los costos de asistencia técnica. La posibilidad de capturar y registrar la información de mantenimiento también puede ayudar a las empresas a conservar los “secretos del oficio” antes de que desaparezcan con los trabajadores que se jubilan.
ASISTENCIA TÉCNICA REMOTALos fabricantes de productos químicos pueden replantearse por completo la asistencia técnica en una Planta de Productos Químicos Conectada.
En lugar de contratar a especialistas para atender una instalación o enviarlos a una planta cuando se produzca una avería, los fabricantes pueden utilizar el acceso remoto para ofrecer asistencia técnica prácticamente en tiempo real desde una ubicación centralizada, lo que puede apalancar y aumentar considerablemente la eficacia de la limitada experiencia interna, que con frecuencia se encuentra geográficamente dispersa. Algunos fabricantes con recursos limitados utilizan servicios externos de monitoreo y asistencia técnica remota para rastrear el rendimiento de la producción en tiempo real y generar alertas si surge algún problema.
Estas capacidades serán particularmente valiosas en los próximos años, a medida que la industria de productos químicos deba enfrentarse a un personal cada vez menos calificado.
Mejore el mantenimiento y la asistencia técnicaAl reemplazar tecnología de automatización obsoleta por tecnología moderna, se reduce el riesgo de no poder reparar activos críticos o encontrar piezas de repuesto. La Planta de Productos Químicos Conectada con tecnología moderna también ofrece a los fabricantes de productos químicos sistemas abiertos con opciones para gestionar el ciclo de vida útil, lo que puede reducir el riesgo y los gastos de OpEx.
Allen Bradley, Listen.Think.Solve, Rockwell Software y PlantPAx son marcas comerciales de Rockwell Automation, Inc. EtherNet/IP es una marca registrada de ODVA Inc.
Publicación CHEM-SP001B-ES-P - Octubre de 2017 © 2017 Rockwell Automation, Inc. Todos los derechos reservados.
Una Planta de Productos Químicos Conectada presenta una manera completamente nueva de trabajar. Puede ofrecer a los fabricantes de productos químicos un alivio inmediato frente a las limitaciones de los equipos obsoletos. Además, también puede transformar la fabricación de productos químicos al ofrecer:
• Información útil en tiempo real sobre el uso de los activos, el tiempo improductivo, la calidad de los productos y los tiempos de cambio de productos a fin de impulsar los esfuerzos de mejora continua.
• Una mejor comprensión de los riesgos que enfrentan la seguridad, la calidad y el medio ambiente.
• Resolución de problemas y mantenimiento simplificados para ayudar a reducir el tiempo improductivo y disminuir los costos de asistencia técnica.
• Más oportunidades estratégicas para abordar la escasez de personal calificado, así como el uso de asistencia técnica y monitoreo remotos.
• Nueva información útil sobre el consumo de energía para impulsar una operación más sustentable.
Para obtener más información sobre la creación de La Planta de Productos Químicos Conectada, visite nuestra página de inicio Process Solutions o comuníquese con el representante de ventas correspondiente a su localidad.
Transformando la fabricación de productos químicos