Implementar gemelos digitales en las industrias puede reducir el gasto energético en un 56%

julio 5, 2023

Improven

En la imagen, de izquierda a derecha: Andrés Lluna, responsable del Área de Industria y Eficiencia Energética en el ITE, Andrés Navarro, consultor Senior de Improven, Marcel Cerveró, responsable de Servicios Industriales y Transformación Digital de la Federación Empresarial Metalúrgica Valenciana (FEMEVAL) y Enrique Bayonne, director Gerente del Clúster de la Energía (presentación estudio gemelos digitales).

Improven ha realizado un estudio de mercado para el ITE con el fin de conocer los retos de los sectores valencianos clave en digitalización y eficiencia energética
Alrededor del 30% del coste de producción en la industria alimentaria está relacionado con consumo energético.
El ITE ha desarrollado una nueva solución, ‘Genertwin’, cofinanciado por el Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (IVACE) y la Unión Europea a través del Fondo Europeo de Desarrollo Regional.
El sistema digital de análisis de procesos industriales para generación de escenarios alternativos bajo consideraciones productivas y de eficiencia energética permite mejorar y replantear la producción y los factores que integran la fabricación de producto.

Soluciones basadas en gemelos digitales

La implantación de soluciones basadas en gemelos digitales en la industria permitirá comprender y analizar los consumos de energía, e identificar los puntos de consumo no eficientes en el proceso de fabricación de productos. De hecho, tal y como se muestran en algunos ejemplos plasmados en el estudio de mercado que ha desarrollado la consultora de negocio Improven para el Instituto Tecnológico de la Energía (ITE), la incorporación de gemelos digitales puede reducir el consumo eléctrico en entornos industriales en más del 56%.

Desde la salida de la pandemia de Covid, se ha producido un incremento considerable en el coste energético que ha impactado negativamente en la cuenta de resultados de las empresas, sobre todo, en los sectores químico, metalúrgico y de la alimentación, debido a las grandes cantidades de energía que requieren sus actividades y procesos de transformación. Así, las empresas industriales se enfrentan a la necesidad de optimizar sus operaciones y garantizar la continuidad del negocio.

Genertwin

Según Alejandro Rubio, investigador en el ITE y coordinador técnico del proyecto ‘Genertwin’: “en el ITE, estamos comprometidos con ayudar a las empresas y poderles dar respuesta a este contexto, y por ello hemos realizado el proyecto `Genertwin’, un prototipo de sistema digital de simulación energético–productivo en un escenario de producción real controlado, que pretende mejorar y replantear los factores que integran la fabricación de producto, así como diseñar nuevos escenarios prescriptivos que ayuden a las empresas a identificar y corregir ineficiencias en procesos concretos, como puede ser el consumo de energía en maquinaria sin uso, o las líneas de transporte en actividad que no mueven productos”.

Es decir, pretende obtener conclusiones centradas en la productividad, el consumo energético, el coste energético, y la relación entre producción y productividad y consumo energético asociado, de manera totalmente dinámica y paralela al funcionamiento efectivo de las plantas productivas, y garantizando una máxima representatividad de las simulaciones, ha aclarado Rubio.

Investigación de mercado

Por su parte, Improven ha realizado un estudio de mercado para poder conocer los agentes clave en el proceso de integración de soluciones como ‘Genertwin’ y los sectores estratégicos que tienen un interés mayor en aplicar estas herramientas digitales en fábrica. En palabras de Andrés Navarro, consultor Senior de Improven: “la investigación de mercado nos ha permitido escuchar a profesionales de sectores como el químico, metalúrgico o el de alimentación, entre otros, para concretar sus necesidades y poder así contestar y contrastar preguntas estratégicas para la aplicación de la tecnología desarrollada por el ITE. De este modo, desde Improven ayudamos a las empresas a que sean más competitivas en un contexto cada vez más complejo y logramos conectar el mundo científico con la realidad empresarial”.

Retos de los sectores

A continuación te dejamos un vídeo en el que Andrés Navarro te cuenta cuáles son los retos que pueden afrontar los distintos sectores de la Comunidad Valenciana:

Fernando Mengot, técnico en I+D+i en el ITE, ha participado en el proyecto Genertwin con la implementación de gemelos digitales, poniendo foco en la energía, comentando que, «gracias a Improven, hemos detectado que las industrias, y en general las empresas, podrían tener un ahorro cercano al 50%«.

Sector metalúrgico: gemelos digitales

En este informe se concluye que el sector metalúrgico es uno de los que presta mayor atención en el ahorro de costes energéticos, debido a que es uno de los factores clave en sus costes de producción, ya que requiere altos niveles de energía térmica en el proceso de fabricación, especialmente en las etapas de secado y cocción de las piezas. Tanto es así que a inicio de este año algunas fábricas en Castellón – en la Comunidad Valenciana se fabrica aproximadamente el 95 de la producción nacional de baldosas cerámicas – tuvieron que apagar sus hornos ante la escalada de precios, suponiendo una caída en las ventas del 13% debido a la crisis energética.

Sector alimentación y bebidas: gemelos digitales

Se ha mostrado que acelerar el proceso de descarbonización de la industria de alimentación y bebidas, la integración de fuentes de energía renovables, la implantación de medidas de eficiencia energética, la gestión térmica y la recuperación del calor, la optimización de procesos o la mejora de los envases son algunas de las principales preocupaciones del sector. Se estima que alrededor del 30% del coste de producción está relacionado con consumo energético.

Sector químico: gemelos digitales

Respeto a la industria química, que abastece de productos y tecnologías al 98% de los sectores productivos, lidera la inversión en I+D+i de toda la industria, al ser esencial para desarrollar las tecnologías que serán necesarias para avanzar hacia las emisiones netas cero, suponiendo un avance en investigación hacia circularidad, la descarbonización, la eficiencia energética y los productos y procesos disruptivos como el hidrogeno verde.

Conclusión: Reducir el coste energético

Como conclusión y para conseguir la sostenibilidad energética en los mercados en estudio, las empresas están enfocando sus esfuerzos en aplicar energías renovables (fotovoltaica, turbinas de cogeneración, etc..), que les permita reducir el coste energético y cumplir con las normativas y los certificados ISO. La reducción de consumo se conseguirá con la modernización de su maquinaria.

Presentación del proyecto Genertwin

El proyecto Genertwin (Sistema Digital de Análisis de procesos industriales para Generación de escenarios alternativos bajo consideraciones productivas y de eficiencia energética), desarrollado por el ITE, ha sido cofinanciado por el Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (IVACE) y la Unión Europea a través del Fondo Europeo de Desarrollo Regional.

Tanto el proyecto Genertwin, como los resultados de este estudio de mercado, realizado por Improven, se presentaron el 4 de julio de 2023 en el ITE, en la jornada titulada: «El papel de la digitalización para la eficiencia energética en los procesos productivos».

En ella han participado Andrés Lluna, responsable del Área de Industria y Eficiencia Energética en el ITE, Alejandro Rubio, investigador en el ITE y coordinador técnico del proyecto, Andrés Navarro, consultor Senior de Improven, Juan Boix Palomero, responsable del Área de Procesos Industriales del Instituto de Tecnología Cerámica (ITC-AICE) y otros agentes representativos del ecosistema industrial valenciano como son Marcel Cerveró, responsable de Servicios Industriales y Transformación Digital de la Federación Empresarial Metalúrgica Valenciana (FEMEVAL), Enrique Bayonne, director Gerente del Clúster de la Energía.