Barbara la Plataforma Edge Industrial para la gestión avanzada y predicción de fallos en cuadros eléctricos

I+CCM: una iniciativa de colaboración para impulsar la Industria 4.0

I+CCM es un proyecto de investigación industrial colaborativa, promovido por el Cluster de la Energía del País Vasco e Innovasturias, en el que participan cuatro pymes: Equipel, empresa especializada en ingeniería y fabricación a medida de aparamenta de media-alta tensión y cuadros de baja tensión; Soar Ingeniería, especializada en prototipado virtual, diseño, cálculo y simulación de componentes; EIA21, ingeniería que ofrece soluciones para instalaciones industriales y Barbara, empresa tecnológica que proporciona la infraestructura para el despliegue y gestión de Edge Apps.

I+CCM pretende contribuir a esta nueva Industria 4.0 a través de una solución que, en última instancia, ofrezca un servicio adaptado a los parámetros de uso específicos de cada instalación, aportando múltiples beneficios al usuario final, tales como:

.- minimizar la indisponibilidad de los activos eléctricos debido a posibles averías.

.- mejorar el rendimiento y la eficiencia adaptando los activos eléctricos al uso requerido.

.- aumentando su vida útil y evitando su sustitución prematura.

.- optimizar el consumo energético de las instalaciones, entre otros...

La transformación digital de la industria, basada en los datos, es una de las principales líneas de intervención en el marco del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia (PRTR), dentro de la Política Industrial España 2030.

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Mantenimiento predictivo basado en modelos de IA en el Edge 

Hasta la fecha, el mantenimiento y gestión de los CCM se lleva a cabo principalmente de manera reactiva. Se limita a corregir fallos o averías, asumiendo la consiguiente pérdida de la capacidad de producción durante el periodo de reparación o sustitución. La prevención se limita a la ejecución de tareas rutinarias de mantenimiento, como inspecciones visuales y reapriete de conexiones.

Estas tareas implican un uso de recursos y mano de obra cuya efectividad para evitar fallos y averías, al no tener en cuenta las condiciones específicas en las que opera el equipo, no está garantizada.

La solución desarrollada consiste en una herramienta activa capaz de analizar, con técnicas de IA y Deep Learning, los datos de funcionamiento de los equipos en tiempo real para anticipar posibles incidencias, generar alarmas para prevenir averías, proponer actuaciones sobre el sistema, etc.

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Para ello, se trabaja en tres fases del flujo de información:

1. La toma de datos, consistentes en parámetros eléctricos de los propios equipos, datos auxiliares tales como temperatura interior de cuadros, temperatura de equipos dinámicos dotados de rodamientos o temperatura superficial de equipos estáticos, lecturas térmicas con cámara infrarroja o de CCTV (opacidad de humos, térmicas, distancias, velocidades), vibraciones de equipos dinámicos, parámetros de calidad eléctrica, etc.

2. El procesamiento de esos datos en una plataforma desarrollada bajo el concepto de niebla (edge+nube).

3. El acceso a los datos, a través de una interfaz que permita al usuario y al sistema acceder a esos datos en cualquier momento.

Con todo ello, se pretende desplegar una herramienta de gestión interoperable, abierta y no propietaria de un IIoT para equipamientos eléctricos, que constituya una solución versátil aplicable a diversos entornos industriales. 

Este nuevo concepto de cuadro eléctrico requiere del desarrollo e integración de diversos componentes y subsistemas digitalmente avanzados, que el proyecto I+CCM puede abordar gracias a la combinación del conocimiento y la experiencia de las empresas que colaboran en él:

1. CCM inteligente, con capacidad de interacción por medio de IIoT.

2. Data logger IIoT como conjunto concentrador de datos, capaz de comunicarse con múltiples protocolos de comunicación.

3. Plataforma IIoT con la algoritmia para procesamiento de datos con técnicas de IA, Deep Learning y Machine Learning.

4. Programa de interface (API) para la interacción cuadro-operario, desplegable en múltiples dispositivos: móviles, tablets industriales, etc.

Resultados esperados

Con esta solución se podrá ofrecer un servicio adaptado a los parámetros específicos de uso de cada instalación mejorando la eficiencia y la productividad de los procesos industriales gracias a los siguientes aspectos:

1. Mejora del rendimiento y la eficiencia en los parámetros de uso, adaptando los activos eléctricos al uso requerido.

2. Control del consumo eléctrico de los equipos. Esto permite mejorar la eficiencia y, en caso de evaluar la reducción del consumo de la instalación, saber en qué equipos centrarse.

3. Optimización del consumo de energía gracias a la medición y el seguimiento directos en tiempo real combinados con algoritmos predictivos desarrollados a tal efecto.

4. Minimizar la indisponibilidad de los activos por posibles averías en base al servicio de gestión preventiva tanto operativo como de mantenimiento.

Barbara, la Plataforma Edge Industrial Cibersegura para el despliegue de la IA en el Edge

Con la explosión de dispositivos conectados y la necesidad de procesar datos en tiempo real, ya no resulta práctico enviar todos los datos a un centro de datos centralizado. Una plataforma Edge es necesaria para orquestar esta infraestructura, ya que proporciona la capacidad de gestionar y controlar los dispositivos, aplicaciones y datos Edge, al tiempo que ofrece seguridad, escalabilidad y flexibilidad.  

Barbara la Plataforma Edge Industrial es una potente herramienta que puede ayudar a las organizaciones a simplificar y acelerar sus despliegues de Edge Apps en el Edge.

1. Procesamiento de datos en tiempo real: Barbara permite el procesamiento de datos en tiempo real en el borde, lo que puede conducir a una mayor eficiencia operativa y ahorro de costes. Al procesar los datos en el perímetro, las organizaciones pueden reducir la cantidad de datos que es necesario transmitir a la nube, lo que se traduce en tiempos de respuesta más rápidos y una latencia reducida.

2. Escalabilidad mejorada: Barbara proporciona la capacidad de ampliar o reducir la escala en función de las necesidades de la organización, lo que puede ser beneficioso para los procesos industriales que tienen niveles variables de demanda.

3. Mayor seguridad: Barbara ofrece sólidas funciones de seguridad para garantizar la protección de los datos en todo momento. Esto es especialmente importante para los procesos industriales que manejan información sensible.

4. Flexibilidad: Barbara es una plataforma flexible que se puede personalizar para satisfacer las necesidades específicas de una organización. Esto permite a las organizaciones adaptar la plataforma a su caso de uso específico, lo que puede conducir a una mayor eficiencia y ahorro de costes.

5. 5. Gestión remota: Barbara permite la gestión y el control remotos de los dispositivos de borde, las aplicaciones y los datos, lo que permite a las organizaciones gestionar su infraestructura desde una ubicación centralizada.

6. 6. Integración: Barbara puede integrarse con los sistemas y plataformas existentes, lo que permite a las organizaciones aprovechar sus inversiones actuales y mejorar la eficiencia.

Si quieres saber más sobre cómo podemos ayudarte, ponte en contacto con nosotros‍.

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