5 formas en que la transformación digital optimiza la producción de acero

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Como el material de ingeniería y construcción más importante del mundo, el acero es esencial para la economía global. Cada año se producen cerca de 2 mil millones de toneladas de este metal duradero y versátil.

 

Sin embargo, la industria del acero ha tenido que hacer frente a una buena cantidad de desafíos en los últimos tiempos. Aunque la recuperación de la pandemia resultó ser más fuerte de lo esperado, los eventos económicos y las turbulencias geopolíticas en todo el mundo este año han llevado a una perspectiva incierta a mediano plazo para la industria. Las restricciones operativas más amplias, como el envejecimiento de la fuerza laboral, las nuevas regulaciones ambientales, la intensificación de la competencia y los cambios en los flujos comerciales globales sólo agravarán esas ansiedades.

 

La Asociación Mundial del Acero pronostica que la demanda se mantendrá estable en 0,4% este año con una producción total de 1840 toneladas métricas, antes de subir a 2,2% y 1881,4 toneladas métricas en 2023. A largo plazo, se prevé que el uso de acero aumente significativamente, creciendo en alrededor de un 20% de los niveles actuales para satisfacer las necesidades de una población en crecimiento.

 

Esas dinámicas contrastantes son la razón por la cual el sector está recurriendo a la transformación digital para aprovechar las eficiencias de valor y aumentar su retorno de la inversión (ROI). Los precios favorables y los altos volúmenes de producción en 2021 han recompensado a muchas empresas con grandes reservas de capital. Muchos eligen invertirlos en la transformación digital.

 

En general, se espera que la inversión de los fabricantes de acero en soluciones de transformación digital alcance los USD 5900 millones para 2031. Esa es una tasa de crecimiento anual combinada del 10,9 % entre 2022 y 2031, según ABI Research. Las inversiones deben abarcar soluciones como sistemas de ejecución de fabricación (MES) para aumentar la calidad y la productividad del producto, y el mantenimiento predictivo para garantizar la seguridad y reducir los costos. Las soluciones basadas en inteligencia artificial (IA) y gemelos digitales pueden soportar mejoras en las operaciones y también en la ingeniería. Es posible que se requieran proyectos brownfield y greenfield para ayudar a los fabricantes a alcanzar sus objetivos de sostenibilidad, seguridad y productividad.

 

Las investigaciones indican que las tecnologías de la Industria 4.0 están encontrando una amplia aplicación en el control de la cadena de procesos y en áreas que requieren la gestión de grandes volúmenes de datos. Se esperan beneficios principalmente en áreas como la confiabilidad de los activos, la reducción de costos y la mejora de la calidad, lugares de trabajo más seguros y saludables, y mejores impactos ambientales a través de la reducción de los desechos, las emisiones y los recursos utilizados.

 

Echemos un vistazo más de cerca a cómo las empresas siderúrgicas pueden beneficiarse de la transformación digital.

 

Racionalización de la eficiencia energética

La producción de acero es un proceso intensivo en energía. Por lo tanto, maximizar el uso de energía es parte integral de la racionalización de los costos operativos asociados. Las soluciones de software industrial pueden brindar a los ingenieros y gerentes acceso a los datos de producción en tiempo real, lo que les permite realizar ajustes de eficiencia que suman importantes ahorros de costos en toda la cadena de valor. Dichos datos también ofrecen oportunidades para el cumplimiento de las regulaciones ambientales y de sustentabilidad existentes y futuras. Finalmente, cuando se contextualiza a lo largo del tiempo, estos datos históricos pueden revelar nuevas formas de desbloquear el valor empresarial.

 

Fortalecimiento de la confiabilidad de los activos

La confiabilidad de los activos industriales influye en el rendimiento general, la seguridad y el costo. Los modernos sistemas de gestión de datos operativos ayudan a abordar estas preocupaciones mediante el mantenimiento predictivo, lo que permite a los administradores de activos determinar con precisión el estado del equipo mientras está en servicio. Por lo tanto, el mantenimiento de rutina deja de ser una prioridad y el tiempo de inactividad no planificado casi se elimina.

 

Los datos de Deloitte muestran que el mantenimiento predictivo puede aumentar el tiempo de actividad del equipo en un 10-20 % y reducir los costos generales de mantenimiento en un 5-10 %. Dado que el mantenimiento de los equipos solo se lleva a cabo por una buena razón, el mantenimiento de activos basado en datos también mejora la seguridad de los trabajadores, al tiempo que ayuda a reducir la huella de carbono general.

 

La siderúrgica checa Liberty Ostrava usó AVEVA PI System para monitorear de cerca los grifos de sus altos hornos y pronosticar posibles problemas de mantenimiento. Los datos permitieron ajustes simples de carga de trabajo y temperatura que redujeron el consumo de combustible, mejoraron la calidad en un 15 % y redujeron las pérdidas de producción en un 10 %.

 

Mejorar la conciencia situacional

A medida que las instalaciones de producción adoptan la digitalización, los equipos pueden encontrar brechas de datos que dificultan la colaboración y la resolución de problemas. Debido a las soluciones heredadas y la implementación fragmentada, los datos de la planta a menudo descansan en silos, lo que genera demoras y cuellos de botella. Las soluciones integradas de gestión de datos resuelven el problema al proporcionar una única fuente de verdad para que los equipos visualicen los datos en contexto junto con información procesable. Este conocimiento de la situación mejora los rendimientos y los tiempos de ciclo de costos, sentando las bases para la mejora continua.

 

Essar Steel Algoma, con sede en Ontario, Canadá, se benefició de la visibilidad de sus operaciones y la salud de los activos en términos de retrasos no planificados en su complejo de producción directa de tiras de hasta un 5%. El resultado fue un aumento de producción de 140.000 toneladas.

 

Reducción de costos para un mejor retorno de la inversión

En entornos operativos desafiantes, entregar los mayores volúmenes de tonelaje al menor costo se vuelve más importante que nunca. El seguimiento de la salud y el rendimiento de los activos de producción en tiempo real cumple con ambos objetivos, apoyando la asignación efectiva de recursos para maximizar la rentabilidad mientras se mantienen los costos operativos al mínimo y se mejora el rendimiento general de la inversión.

 

La multinacional siderúrgica ArcelorMittal Dofasco integró datos de su software de monitoreo de condición existente en el sistema AVEVA PI para obtener una imagen precisa del estado general del equipo para respaldar decisiones de mantenimiento informadas. La compañía ahorró $1 millón por año por horno, por un total proyectado de $19 millones. La disponibilidad de activos aumentó un 13 %, y el rendimiento y la calidad crecieron un 15 %.

 

Entrega de resultados estables y predecibles

Las empresas mineras producen grandes cantidades de datos todos los días. Esos datos contienen información potencialmente valiosa que puede mejorar el estado de los activos, optimizar los procesos, reducir el tiempo de inactividad y brindar resultados predecibles y confiables. Las herramientas de infraestructura digital ayudan a desbloquear estos conocimientos con el uso de técnicas de modelado estadístico, aprendizaje automático e inteligencia artificial, revelando patrones que identifican riesgos y oportunidades futuras.

 

Con herramientas de análisis avanzadas para el mantenimiento predictivo, como AVEVA Predictive Analytics, los gerentes de planta reciben alertas con anticipación sobre posibles problemas, por ejemplo, cuando será necesario reemplazar los rodamientos en los rodillos del molino. Combinado con soluciones de aprendizaje profundo, el análisis predictivo puede incluso pronosticar la vida útil restante de un activo.

 

Beneficios a lo largo de la cadena de valor

La digitalización de la infraestructura de la planta es ahora más esencial que nunca para las empresas siderúrgicas. A medida que la industria reconoce el impacto de un entorno operativo cambiante, la transformación digital brinda a los productores la oportunidad de mejorar la eficiencia operativa y aumentar los márgenes de beneficio, en línea con las consideraciones sociales y ambientales.

 

La implementación ágil de herramientas probadas en el mercado ya sea en ingeniería u operaciones, contribuirá en gran medida a desbloquear estos beneficios y ayudará a transformar las operaciones siderúrgicas convencionales en empresas inteligentes, resistentes y sostenibles.

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