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 eficiente 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%.

Un gemelo digital es una copia digital de un objeto físico sobre la que podemos probar distintos escenarios de cómo se comporta, y posibles mejoras, de una manera totalmente desligada de la realidad, con muy bajo riesgo y con las ventajas de poder simular escenarios de manera muy ágil.

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.

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 de 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.

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”.

En este informe se concluye que el sector cerámico 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.

En cuanto a la industria de alimentación 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.

Respecto 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, los productos y procesos disruptivos como el hidrógeno verde.

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.

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 ayer en el ITE, en la jornada titulada: «El papel de la digitalización para la eficiencia energética en los procesos productivos».