Cepsa ha convertido el Internet de las Cosas (IoT) en un pilar estratégico en lo relativo a la innovación de la compañía. Queda patente al comprobar la frenética actividad del Laboratorio de IoT que la empresa ha puesto en marcha en las instalaciones de su Centro de Investigación en Alcalá de Henares (Madrid). “Cepsa está haciendo algo espectacular. En otras empresas, el IoT está más asociado a la informática tradicional. Aquí entramos de lleno en el terreno industrial”, explica a Innovaspain Jesús Ranz, responsable de IoT e Industria X de Cepsa.
La idea de Cepsa es lograr que sus parques energéticos sean más innovadores, eficientes y seguros mediante la interconexión de todos sus elementos. “Hablamos de IoT en estado puro. El objetivo es claro: que cualquier parámetro que integra una instalación industrial esté monitorizado y sea accesible. Vamos a llevar la digitalización y la monitorización al extremo”.
La última gran infraestructura construida en España por Cepsa data de 1959, con importantes inversiones de modernización y mantenimiento a lo largo de los años. En los próximos cinco, la compañía construirá nuevas instalaciones (entre otras, la mayor planta de producción de biocombustibles del sur de Europa, prevista para 2026, estará en Palos de la Frontera, Huelva) que serán nativas digitales y donde el IoT jugará un papel fundamental. “Así lo ha expresado nuestro CEO (Maarten Wetselaar) en reiteradas ocasiones”, apunta Ranz. “El IoT es una inversión que conlleva ahorro. Intervenir sobre plantas ya construidas es mucho más caro que ‘digitalizar’ en origen. El gran cambio no viene de comprar sensores o de montar un laboratorio, sino de situar en el lugar prioritario un conjunto de tecnologías. Y en ello estamos”.
En el laboratorio de IoT llevan a cabo todo tipo de pruebas que después trasladan a las plantas piloto (más de 50 miniaturas que emulan el funcionamiento de sus ‘hermanas’ mayores) distribuidas por el Centro de Investigación, o que son útiles en otras áreas de la compañía. “Los parques energéticos son gigantescas infraestructuras críticas. Nunca paran, y es difícil intervenir sobre ellos, pero necesitamos investigar nuevos desarrollos que les afectan directamente”. Por eso es importante que cualquier novedad que vayamos a llevar a las plantas esté ‘hiperverificada’. No podemos fallar. En este punto, el laboratorio es clave. Todo lo que ocurre en una instalación real, ha sucedido antes en las plantas piloto. Es algo que pusimos en práctica hace muchos años en el Centro de Investigación. Ahora, gracias al IoT, dispondremos de equipos y herramientas que van a marcar el futuro de la operativa”.
Jesús Ranz señala que, hasta la fecha, el IoT ha permanecido ligado a la electrónica de consumo: dispositivos inteligentes en el hogar, Smart Cities, Smart parkings… “El mundo industrial estaba al margen por consideraciones de seguridad y fiabilidad, pero el nivel necesario de maduración ya ha llegado. La industria innova, pero es más cauta”.
Inmersos en un periodo de transformación dentro de la transición energética que marca la ruta hacia la industria 4.0, Ranz opina que deben llevar la sensorización más allá de las plantas productivas y llegar a proveedores, clientes o estaciones de servicio. “Cada día, enviamos 110 millones de medidas a la ‘nube’ de Cepsa. Sería absurdo no disponer de un mecanismo para convertir todos esos datos en información útil”.
“Como ocurrió al final de la edad media, donde las murallas de las ciudades se derribaron para hacerlas más abierta y accesibles a todos, las nuevas tecnologías alrededor del IoT y la hiperconectividad harán lo propio con los modelos actuales.”, añade Ranz. “Llegaremos a cada objeto físico -válvulas, tuberías, camiones o depósitos- que será digitalizado como parte de los procesos de negocio tanto en nuestros parque energénicos como en la red de estaciones de servicio, donde lo haremos desde una perspectiva de retail”.
La nueva tecnología también multiplica la seguridad de los trabajadores. “El IoT incluye todo tipo de dispositivos para que el trabajador esté de verdad conectado. Sabremos en tiempo real si se encuentra en una zona de peligro y no lo sabe, si le ha ocurrido algo, si lleva mucho tiempo parado de forma anormal o si se ha caído, todo dentro de la estricta confidencialidad”.
Todo listo para funcionar
El laboratorio está capacitado para prototipar y crear pruebas de concepto. Es además un mecanismo de captación y formación de talento IoT, un entorno recién nacido donde los profesionales escasean. “Hay que poner a rodar todo el ecosistema a un ritmo impensable hace apenas cinco años”, explica Ranz.
Una zona de este laboratorio está destinada a probar equipos de radiofrecuencia. “La mayor parte de equipos IoT son inalámbricos. Primero debemos homologarlos en el laboratorio. Comprobamos que cumplen la normativa vigente y que son ciberseguros. Medimos aspectos fundamentales, como la potencia de transmisión, el ancho de banda, si se adecúan a la periodicidad requerida, etc”.
Otra área se dedica específicamente a la medición de potencia. “El consumo energético de los dispositivos IoT es uno de los puntos críticos a analizar. Debemos ratificar que el software funciona bien, su curva de consumo o la validez de la batería. En definitiva, llevamos los sensores al límite como parte del proceso de verificación”.
La producción masiva de sensores ha provocado una caída en los precios que posibilita multiplicar casos de uso “antes prohibitivos”. En paralelo, Ranz vaticina que la inteligencia artificial marcará un antes y un después. “Los sensores van a aprender cuáles son los parámetros normales y qué se sale de lo habitual. Avisarán de anomalías. La IA será embebida dentro del propio dispositivo”. Para explorar este campo de manera más decidida, Cepsa ha creado un grupo de investigación con la Universidad de Alcalá de Henares.
Industria X
En el laboratorio es posible observar algunos logros obtenidos en Industria X, pese a que el gran espacio de Cepsa relacionado con estas tecnologías se ubica en el Parque Energético de San Roque (Cádiz). “Cada dispositivo electrónico que diseñamos y fabricamos hay que ensamblarlo en maquinaria real. Aquí imprimimos en 3D con todo tipo de filamentos en los materiales más diversos, metales incluidos, en función de las condiciones en las que han de trabajar como, por ejemplo, químicas o atmosféricas”.
Jesús Ranz asegura que la impresión aditiva ya es una commodity de la compañía. “Producimos piezas y ponemos a disposición de los clientes y usuarios un market place donde solicitarlas”. Como no podía ser de otra manera, el IoT también abraza la impresión 3D de Cepsa. “Casi todas las piezas salen ahí fuera referenciadas de manera que, con un móvil, puedo saber cuándo ha sido fabricada, con qué material, cuándo conviene retirarla o pedir otras piezas similares. Esta unión es espectacular. No se trata de imprimir por imprimir”.
En una línea similar, la realidad aumentada cruzada con IoT abre nuevas puertas a las tareas de inspección, verificación, formación y seguridad. “Un trabajador, irá por la refinería con su tablet o con unas gafas especiales, y conocerá los valores de funcionamiento de cada pieza de la planta y operar sobre ella (por ejemplo, cerrar una válvula). La realidad aumentada será nuestros rayos X”.
Y es que los Parques Energéticos están formados por plantas industriales de procesos donde no se ve el producto final. “Son un mar de tuberías –de miles de km en cada uno-. Estas soluciones nos dan la vida. En formación, no se me ocurre nada más intuitivo”.
La estandarización pendiente
Expertos como Jesús Ranz coinciden en señalar que “el gran dolor” del IoT es la estandarización. “Han pasado pocos años desde su generalización y no vemos movimientos claros para generar un cuerpo normativo que vaya más allá de los planes de algunos grandes fabricantes que quieren imponer su solución”.
El responsable de IoT e Industria X de Cepsa lamenta la multiplicidad de protocolos en IoT. “La tecnología ya está aquí. Electrónicamente puedes desarrollar lo que quieras. El problema será de costes, no de tecnología, pero la primera discusión entre cliente y fabricante está relacionada con la estandarización”.
Sinergias
Joana Frontela, directora del Centro de Investigación de Cepsa, recuerda que estas instalaciones siempre se han caracterizado por funcionar como “un campo de pruebas de concepto” para Cepsa; un motor desde el que la compañía avanza en su estrategia Positive Motion para convertirse en líder de la transición energética. Sus más de 12.000 m2, albergan cinco áreas principales: Transición Energética, Ciencias, Análisis Avanzados, Excelencia Operacional y Servicios.
Licenciada en Química Industrial por la Universidad Complutense de Madrid y discípula de Avelino Corma, Frontela acumula más de 30 años de experiencia en proyectos de I+D. En esta nueva etapa del centro, ha encontrado en Jesús Ranz y su equipo unos aliados.
“La capacidad de acelerar que nos da el IoT es impresionante. Para nosotros es importante integrar miles de datos y extraer conclusiones de un modo humanamente imposible. Falta mucho en la tarea de aprovechar al máximo los datos de consumo, eficiencia… La sensorización extrae información de los experimentos y las pruebas y nos ofrece correlaciones muy precisas”, argumenta la directora del Centro de Investigación.
Frontela destaca que las plantas piloto ayudan a testar sin asumir los riesgos de una operación industrial ni exponerse a pérdidas de capital. “Desarrollamos modelos comercialmente aptos para que sean implementados en refinerías o estaciones de servicio”.
La experta se detiene en otro avance: la creación de gemelos digitales. “Hasta hace poco ensayábamos todo. Los gemelos digitales de procesos nos permiten ahorrarnos muchos experimentos y ser más ágiles y eficaces”.
Estos cambios afectan a cada decisión. “A la hora de comprar nuevos equipos, hemos adoptado una visión digital, y nos preocupamos de que, desde IoT, puedan ‘enganchar’ su electrónica”. Jesús Ranz añade que ya no se plantean adquirir nada, “ni siquiera una válvula”, que no esté digitalizada. “Todo es susceptible de ser monitorizado”.
Joana Frontela y Jesús Ranz coinciden: la unión de química y sensórica será una fuente constante de innovación para Cepsa. Incluso planean explorar la protección industrial y la patente. Uno de los objetivos es desarrollar puro I+D en Internet de las Cosas. “En este campo, la innovación, lo verdaderamente disruptivo, está en dar con aplicaciones que no se le habían ocurrido a nadie antes, no en grandes descubrimientos”, concluye Ranz.
