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Mantenimiento 4.0: la industria del cemento y la industria 4.0

por: admin

Con el uso de tecnologías como el Internet de las Cosas, la Inteligencia Artificial y el Análisis de Datos, la industria del cemento le apunta al Mantenimiento 4.0

La industria del cemento es la tercera en el mundo con mayor consumo de energía y emisión de CO2. Estas características tienden a aumentar en el tiempo debido al incremento de la población mundial, el crecimiento de los centros urbanizados y el desarrollo de infraestructura. Esto le plantea a esta industria dos grandes retos: satisfacer la demanda mundial y reducir su consumo de energía y emisiones de CO2.

A nivel mundial las cementeras se plantearon una meta para el año 2050: reducir sus emisiones de CO2 en un 24%. Para lograrlo contemplan, entre otras estrategias, el aumento en la eficiencia energética, el uso de combustibles alternativos, el uso de materiales más resistentes al desgaste y la corrosión, y la optimización de su proceso de triturado.

Sin embargo, la ejecución de estas estrategias y el cumplimiento de sus metas requiere cumplir ciertas demandas financieras:

  • Maximizar la disponibilidad de la planta y la producción de cemento
  • Minimizar el consumo de energía y los paros no planeados en la producción
  • Reducir tiempo, frecuencia y costos de mantenimiento
  • Aumentar el tiempo de desgaste de las piezas
  • Corregir nuevos problemas de corrosión y desgaste
  • Monitorear y predecir los momentos en que la planta no operará de manera óptima
  • Reducir costos y tiempo de adquisición de las partes de reemplazo o repuestos.

Existe un gran potencial en la industria 4.0 para satisfacer estas demandas, por eso la industria cementera se encuentra migrando paulatinamente hacia el desarrollo del llamado Mantenimiento 4.0.

Internet de las Cosas y el Mantenimiento 4.0

Gracias al Internet de las Cosas es posible recoger información en tiempo real acerca de la operación de la planta y el desgaste de las piezas. Estos datos pueden usarse para evaluar comparativamente la eficiencia y desempeño operacional de la planta con el fin de mejorar el diseño de los equipamientos.

La ventaja de contar con sensores de desgaste basados en la tecnología del Internet de las Cosas y la inteligencia artificial es que los operadores pueden acceder a información como el tipo de desgaste, la etapa en que se encuentra y la predicción de cuándo podría fallar la pieza. Así, es mucho más fácil estar preparados para evitar los paros imprevistos.

Conectividad y modelado 3D

La disponibilidad y precio cada vez más bajo de dispositivos móviles con cámaras 3D, permiten avanzar en el modelado virtual. Tener una visualización digital completa le permite al operador remoto entrenar con simulaciones de realidad virtual, lo que será cada vez más requerido para operaciones complejas en locaciones remotas. Otra ventaja de esta tecnología es que permite elaborar perfiles de las piezas en 3D.

Piezas con mayor tiempo de desgaste y vida útil para largos ciclos de producción

Incrementar la eficiencia en los procesos de triturado es fundamental. El uso de software de modelado y simulación permite lograr un diseño óptimo de los componentes para este proceso. Estos modelos reciben los datos del mundo real (Internet de las Cosas), e incluyen información acerca de los defectos de la superficie y la fundición. Así es posible predecir las fallas operativas y crear componentes diseñados para evitarlas.

El desgaste es un serio problema que genera paros de producción imprevistos. Cuando esto ocurre, las consecuencias en términos de energía, calidad del producto, utilidad y emisiones de CO2, son muy costosas.

Materiales avanzados resistentes al desgaste y a la corrosión

La integración de cerámicas y carburos avanzados en los rodillos de triturado con base metálica, tiene un impacto significativo en el tiempo de desgaste de los sistemas de trituración.

La próxima generación de polímeros híbridos metálicos-cerámicos están siendo probados actualmente en laboratorios. Incluyen compuestos de diamantes que han sido usados exitosamente durante años en la industria de la exploración minera y petrolera para extender el tiempo de vida útil y la eficiencia en la fractura del mineral.

El descenso en el precio de los diamantes industriales y la producción de compuestos de diamante en procesos industriales de gran escala, podrían proveer soluciones para la industria del cemento.

Producción de componentes clave con impresión 3D y reparación robótica local

La creciente complejidad de los componentes y el largo tiempo de envío de repuestos, genera la necesidad de producir las piezas localmente mediante manufactura aditiva. Por eso, procesos como la impresión de partes metálicas en 3D y el revestimiento con láser, están tomando un rol cada vez más protagónico.

La reducción en el precio de los robots y los sistemas láser de construcción, hacen posible la reparación local y el revestimiento de componentes con desgaste y corrosión críticos en sitio. Esta tecnología ya ha sido probada en otras industrias.

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