La fabricación de productos químicos es un proceso complejo que implica algo más que el ensamblaje de piezas. La calidad de la producción y la necesidad de obtener y transmitir datos en tiempo real son algunos de los retos que se presentan en la industria química y del plástico en general.
Entre otras cosas, las empresas químicas buscan aumentar la productividad y la seguridad de los trabajadores de manera más sostenible. La digitalización y las tecnologías de la industria 4.0 pueden ayudarlas a alcanzar estas ambiciones permitiéndoles tener mejor control de sus activos, así como generar información significativa a partir de datos y operar las 24 horas del día, los 7 días de la semana.
Muchos fabricantes están dando los primeros pasos hacia el futuro digital mediante la implementación de internet de las cosas (IoT). Según las predicciones de ABI Research, para 2030, las empresas manufactureras e industriales habrán desplegado más de 49 millones de dispositivos IoT en sus instalaciones. En la industria química, se prevé que esta cifra alcance los 4.8 millones en 2030.
El gasto de las empresas químicas en tecnologías como el mantenimiento predictivo, los gemelos digitales (digital twins), la realidad aumentada (AR, por su sigla en inglés) y el internet industrial de las cosas (IIoT) tendrá una tasa de crecimiento anual compuesto (TCAC) del 6% hasta 2031, y se centrará en tecnologías inalámbricas para áreas extensas (4,9G/5G).
La clave para hacer realidad la promesa de la industria 4.0 es combinar nuevas aplicaciones y dispositivos con una conectividad inalámbrica fiable y omnipresente. Esta suma de capacidades puede facilitar el trabajo de personas, procesos, sensores, robots y máquinas heredadas para lograr mejores resultados.
Acelerar la transformación digital en la industria química
Los casos de uso de la industria manufacturera 4.0 pueden dividirse en cuatro categorías principales, dentro de las que existen usos específicos que pueden implementarse con redes inalámbricas privadas 4G/5G.
Campus industrial digital
Implica casos de uso para digitalizar activos dentro y alrededor del campus, con el fin de supervisar el entorno para garantizar la seguridad.
Los campus digitales incluyen el uso de datos de sensores para crear gemelos digitales de las plantas, gestión de instalaciones, seguridad y vigilancia con cámaras, drones y perímetros georreferenciados, así como conectividad inteligente uniforme y global.
Plantas automatizadas
Se trata de conectar todas las máquinas dentro del área de procesamiento de la producción y supervisarlas para mejorar las comunicaciones y optimizar su rendimiento.
Además de la interconectividad de las máquinas, en estas plantas se implementan sensores IoT, nube robótica y cobots entre áreas para el control M2M (es decir, robots creados para interactuar físicamente con humanos en entornos de trabajo), así como la gestión de calidad para supervisar y controlar la calidad de los productos y procesos mediante cámaras inalámbricas HD/4K. También se incluye analítica inteligente para detectar anomalías y errores.
Trabajadores conectados
Las aplicaciones 4.0 ayudan al empleado a llevar a cabo su trabajo de forma más eficiente.
En cuanto a la conectividad, agregar sensores, cámaras y dispositivos móviles también colabora con la eficiencia. Con la ayuda del soporte técnico remoto, HMI inalámbrico para el control de máquinas y un conjunto de servicios de comunicación PTT/PTV, se habilita el intercambio de información y estados de situación en tiempo real.
Activos inteligentes
La categoría de activos inteligentes incluye AGV/AMR (robots móviles automatizados), AGV avanzados con LIDAR y SLAM, para el suministro de piezas y materiales desde y hacia el almacén y el centro de distribución, así como la gestión de activos con fines de seguimiento o control de maquinaria.
La conexión inalámbrica de todos los activos de la fábrica posibilita recopilar más datos, lo que permite mayor supervisión y análisis de las operaciones para mejorar el rendimiento.
5G privada para la mayor planta química del sur de Europa
La empresa química BASF planea instalar una red 5G privada en su centro de producción de Tarragona (España). Desplegada en colaboración con Nokia y Cellnex Telecom, la nueva red proporcionará una plataforma para acelerar la transformación digital de las operaciones. BASF eligió esta tecnología tras una extensa prueba que demostró que la solución 5G in situ podía satisfacer las exigentes demandas de conectividad de varias aplicaciones clave:
- Lectura de matrículas en tiempo real para seguridad, seguimiento de vehículos y guiado de vehículos.
- Dispositivos de seguimiento de trabajadores y botones de pánico para emergencias y accidentes.
- Dispositivos AR/VR que proporcionan instrucciones en tiempo real a los trabajadores móviles.
- Comunicaciones de grupo de misión crítica con localización en tiempo real y servicios de pulsar para hablar y pulsar para vídeo.
La empresa eligió la tecnología 5G porque multiplica por diez la velocidad de transmisión de datos en comparación con el 4G y reduce la latencia a 1 milisegundo, una décima parte de los niveles actuales. Además, el 5G proporciona la alta disponibilidad y fiabilidad necesarias para aplicaciones críticas, y puede conectar y gestionar hasta 1 millón de dispositivos por kilómetro cuadrado.
Estas capacidades desempeñarán un papel fundamental en la transformación digital de BASF y abordarán las necesidades de conectividad industrial de la compañía para la próxima década y más allá.
Además, el salto a la era 5G le permitirá a la empresa desarrollar nuevas aplicaciones en campos esenciales como la seguridad y las operaciones. También abrirá la puerta a la automatización habilitada por el IoT, el análisis de big data, la realidad aumentada/virtual (AR/VR) y la inteligencia artificial.
