AAS: los gemelos digitales son sostenibles ¿Qué hace el módulo de administración por la eficiencia de los recursos en la producción?
Trabajar con gemelos digitales como parte de Manufacturing X tiene el potencial de hacer que la producción sea más eficiente y sostenible
Resumen
La protección del clima y los recursos se extiende a lo largo de toda la cadena de valor de las empresas: desde la adquisición de materias primas y la producción hasta la logística y la eliminación. Cada paso individual genera datos que influyen en el cálculo de la huella de CO₂ al final del día. El Asset Administration Shell (AAS) proporciona aquí el marco para un trabajo coherente y eficaz.
El Asset Administration Shell acelera el ritmo
Sostenibilidad a lo largo de toda la cadena de valor: ¿por qué se necesita para ello una sala de datos normalizada? A más tardar en el análisis del scope 3 de los objetivos ESG (gobierno social y medioambiental) queda claro que ninguna empresa manufacturera puede informar únicamente de sus propias cifras de CO₂.
Por muy eficientes que sean los procesos internos y las secuencias de producción, los datos medioambientales de las materias primas y de los productos semiacabados adquiridos también se incluyen en el cálculo. Para que el registro sea lo más sencillo y eventualmente automatizado posible, se necesitan salas de datos e interfaces de datos normalizadas. El Asset Administration Shell tiene lo necesario para determinar ratios y datos maestros de productos mucho más rápido.
Stefan Schnake describe el AAS como "un verdadero GameChanger para la integración de activos en sistemas de nivel superior"
Integración más rápida en sistemas de orden superior
El AAS no solo tiene efecto externamente. También puede utilizarse para procesos internos de la cadena de valor para mejoras de la eficiencia sostenibles. Estructura de software normalizada para gemelos digitales en un paquete completo con interfaces de software normalizadas: las ventajas del AAS pueden verse en el ejemplo de la producción electrónica de Phoenix Contact en Bad Pyrmont, Baja Sajonia. El objetivo: gestionar los activos internos de forma integral a lo largo del ciclo de vida. "Para nosotros, el AAS supone un verdadero GameChanger para la integración de activos en sistemas de nivel superior", afirma Stefan Schnake.
El responsable de Manager Manufacturing Data Support de Phoenix Contact piensa sobre todo en el tiempo necesario para crear puntos de datos. Para hacernos una idea: el emplazamiento de Bad Pyrmont, con sus 70 000 metros cuadrados de superficie útil, cuenta con unos 66 500 puntos de datos de este tipo solo en el edificio. Además, hay otros 10 000 puntos de datos procedentes de las 350 líneas de producción. En Bad Pyrmont, los edificios y la producción ya no se consideran de forma aislada con vistas a una mayor sostenibilidad. Esta afirmación tiene aún más peso, ya que Phoenix Contact está claramente a favor del acoplamiento de sectores como facilitador de una All Electric Society.
Cuando los activos intercambian sus datos entre sí de forma normalizada, resulta mucho más fácil identificar relaciones en la producción
Más información para una mayor eficacia
En el contexto del acoplamiento de sectores, p. ej., los edificios ya no solo proporcionan un techo. A más tardar con la introducción de instalaciones fotovoltaicas en los locales comerciales, los edificios también suministrarán energía renovable. Esto ha dado lugar a un aumento de los sistemas digitalizados – con el objetivo de la interconexión. Para ello, se necesita información sobre los estados reales y transparencia sobre las dependencias para optimizar la eficiencia energética de todo el organismo de un centro de producción. Para ilustrarlo, Stefan Schnake menciona la cancelación de un turno no planificada, información que no tiene por qué estar necesariamente a disposición del Facility Management, aunque sería importante para el funcionamiento eficiente del edificio.
Los sensores pueden reconocer este cambio en el funcionamiento previsto si, p. ej., no se detecta movimiento en las zonas de las naves por falta de personal o si partes de la instalación están simplemente paradas. En este caso, si la automatización de edificios recibe información automatizada sobre la tecnología, puede acondicionar la zona de forma diferente. "En este ejemplo concreto, ahorramos unos 500 kWh, lo que corresponde aproximadamente a la necesidad de electricidad de un hogar de dos personas en un trimestre del año o 200 kg de CO₂", comenta Stefan Schnake, citando un escenario real de octubre de 2023.
En el esfuerzo por lograr una mayor digitalización: hacer tangibles las relaciones espaciales puede resultar de ayuda, p. ej., con los ladrillos de Lego
Integrar puntos de datos más rápidamente
Pero, ¿cuántos sensores son necesarios para una digitalización que tenga sentido? ¿Cuánto cuesta la modernización digital de los edificios y naves de producción existentes? Sin asistencia técnica, Stefan Schnake calcula media hora de trabajo por punto de datos. En el caso de los edificios de Bad Pyrmont, sería un periodo de 18 años si una sola persona se ocupara de ello. El cálculo a modo de ejemplo se basa en una semana laboral de algo menos de 40 horas.
Si la integración pudiera reducirse a un minuto, el periodo sería de seis meses. Este minuto es realista si los dispositivos en un sistema de automatización o tecnología de control de edificios disponen de un entorno abierto y normalizado para el intercambio de datos. A más tardar en este punto, queda claro por qué el AAS es tan importante para orquestar a todos los dispositivos de un emplazamiento. Según Stefan Schnake, la gestión de activos y la integración de puntos de datos en la automatización de edificios son algunos de los principales retos para una fábrica totalmente digitalizada.
AAS también para la huella ambiental
Otros mecanismos similares también funcionan para calcular las huellas medioambientales. Solo se pueden calcular cifras fiables si se tienen en cuenta todos los factores de influencia. Si se utiliza el AAS para ello, se puede utilizar directamente la información incluida en un contenedor de datos. Phoenix Contact utiliza esta estructura de datos medioambientales para determinar su Product Environmental Footprint (huella medioambiental de producto o PEF). La huella ambiental resulta de ayuda para analizar las emisiones de cada una de las fases del proceso global. Este enfoque permite abordar y centrar las medidas y los proyectos necesarios para una mayor sostenibilidad en toda la cadena de valor. El resultado es una reducción de la huella ambiental con efectos positivos en los indicadores medioambientales que contiene.
Conclusión
Esta breve visión de la producción muestra cómo pueden aplicarse medidas de eficiencia de forma más rápida y eficaz mediante salas de datos normalizadas. Trabajar con el módulo de administración permite un mejor reconocimiento y optimización de las relaciones globales dentro de una All Electric Society. Para lograrlo, es necesario registrar e integrar puntos de datos y ratios de forma más eficiente, es decir, más deprisa.
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