Servicio - ABB Group · servicio para productos y sistemas que ya están trabajando a pleno...

Servicio a distancia para robots 18 Gestión de la esperanza de vida 37 Radiografía de la aparamenta 42 Ciberseguridad 53

Servicio

4 |12La revista técnica

corporativarevistaABB

2 revista ABB 4|12

Muchos lectores asociarán ABB ante todo con el brillo de los nuevos productos que salen de sus fábricas. Pero el apoyo durante la vida útil y el servicio tienen para nuestros clientes la misma importancia que los productos. En su calidad de elemento vital y cada vez más destacado de las actividades de ABB, el mundo del servicio presenta numerosas y sugestivas soluciones tecnológicas y logísticas. En este número de la

Revista ABB presentamos una selección de ellas.

En portada aparece un técnico de servicio, de la división de generación de electricidad de ABB, trabajando. La fotografía de la contraportada interior se tomó en la planta Lingang de Shanghai, China, donde ABB construye generadores de imanes permanentes.

Índice

3Índice

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Servicio e I+DLas tecnologías de servicios de ABB son cruciales para asegurar la duración de sus productos

Lejos, pero cercaMejora del funcionamiento y el mantenimiento con optimización a distancia

Ámbito global, asistencia localSIU, organización global de ABB, proporciona asistencia local a robots en todo el mundo

Soluciones de servicioUn vistazo a lo que está por venir

Análisis FingerprintVale la pena optimizar la eficiencia de las calderas

Predicciones productivasEl análisis de la esperanza de vida mejora la gestión del mantenimiento de los motores y generadores de alta tensión

Visión del interior de la aparamentaLa inspección radiográfica ahorra costes y tiempo de inmovilización, y permite una mejor planificación del mantenimiento

Siempre en contactoLa adaptación de los dispositivos móviles a las aplicaciones industriales

Protección frente a las ciberamenazas¿Se pueden permitir los servicios públicos y las industrias una violación de la seguridad informática?

Ahorro sostenible de energíaLas soluciones de ABB para la eficiencia energética industrial están permitiendo ahorros energéticos cada vez mayores en la industria

La transformación de TexasUn nuevo sistema de gestión del mercado de la electricidad permite lograr unos ahorros considerables

Éxito de ingeniería en TailandiaPrestación de servicios al mayor centro de fabricación de Dow en Asia

Índice de 2012Resumen del año

Problemas y soluciones

Índice de 2012

Consultoría de servicio

Aspectos del servicio

Estrategias de servicio

revista ABB 4|12 4

Editorial

Prith Banerjee

Pero el servicio no se limita al mantenimiento y a la prevención de fallos. La cartera de servicios de ABB abarca la optimización de procesos y operaciones. La empresa puede, por ejemplo, apoyar a los clientes en su búsqueda de una mayor eficiencia energética, de menores costes de explotación o de protección frente a ciberataques dirigidos contra sus sistemas y equipos.

Además de prestar estos distintos niveles de servicio para productos y sistemas que ya están trabajando a pleno rendimiento en las instalaciones de los clientes, ABB cree que sus productos deben, por su diseño, estar construidos para el servicio. Los grupos de I+D de la empresa tienen cada vez más en cuenta las necesidades de servicio desde el principio del ciclo de desarrollo del producto. Como parte de este compromiso, la organización de I+D de la empresa ha creado recientemente el puesto de responsable de I+D del grupo de servicio.

Este número de la Revista ABB recoge un catálogo amplio de distintos aspectos del servicio en el grupo ABB que van desde el análisis sobre el terreno de la degradación de la maquinaria hasta la consultoría de eficiencia energética. Confío en que estas páginas amplíen sus conocimientos sobre el alcance de ABB en el ámbito del servicio.

Que disfrute de la lectura.

Prith BanerjeeDirector de Tecnología y Vicepresidente Ejecutivo del Grupo ABB

Estimado lector:Si se les pregunta cuáles creen que son las actividades esenciales de ABB, muchos lectores pensarían probablemente en los hábiles robots de la empresa, en sus potentes transformadores, en sus accionamientos ahorradores de energía o en sus inteligentes y complejas ofertas en materia de automatización. Frente a esto, muchos consideran que el servicio es una actividad mucho menos tecnológica y lo asocian a la visita ocasional de un técnico con una caja de herramientas. Esta percepción –si es que de verdad ha sido alguna vez exacta en tiempos recientes– se está quedando rápidamente obsoleta.

Entre las numerosas marcas antiguas que ABB ha heredado y la longevidad de muchos de sus productos, la empresa ha acumulado una enorme reserva de conocimientos especializados y es capaz de efectuar reparaciones y de suministrar repuestos y actualizaciones para un amplio espectro de productos recientes y antiguos. Gracias a la colaboración con sus clientes, ABB conoce las dificultades que afrontan y puede aconsejarlos y apoyarlos en sus estrategias de mantenimiento y puesta al día. Valiéndose de su red de expertos que cubre el mundo entero, la empresa es capaz de responder a las consultas de los clientes y resolver rápidamente los problemas. Con sus herramientas de diagnóstico a distancia, ABB puede analizar el comportamiento y el buen estado de los equipos y apoyar el programa de mantenimiento, contribuyendo así a evitar las paradas no programadas y a garantizar que los clientes obtengan el mejor rendimiento posible de sus valiosas inversiones.

¡A su servicio!

5Editorial

6 revista ABB 4|12

7Servicio e I+D

Los servicios tienen algunas características clave [2]. Estas son:− Intangible: no se pueden tocar,

no se almacenan ni se transportan. En consecuencia, un servicio no se puede devolver si su entrega no es satisfactoria.

− Perecedero: un servicio existe durante su prestación, mientras el proveedor del servicio designa los recursos para su ejecución. Dado que el servicio es único (véase “variable” más abajo), este servicio concreto desaparece tras su prestación.

E n la actualidad el sector servi cios, que tras la agricultura y la fabricación es el tercer sector de la economía mundial, produce

unas tres cuartas partes del PIB de las naciones más industrializadas (en los Estados Unidos es el 76,7 por ciento y en la Unión Europea, el 73,1 por ciento [1]). Este sector incluye industrias tales como las de sanidad, transporte, finanzas y entretenimiento.

Mientras que las industrias de los sectores primario y secundario producen bienes, las del sector terciario prestan servicios. Según MerriamWebster, se puede definir un servicio como un “trabajo útil cuyo resultado no es un producto tangible.”

ChRISToPhER GAnz – La noción de servicio de ABB es probable que evoque la imagen de un vehículo de servicio llegando al aparcamiento de un cliente y de un técnico de servicio llevando sus herramientas a una fábrica para reparar un producto o sistema que funciona mal. hasta cierto punto, es una imagen válida. Pero una tecnología de servicios innovadora es mucho más que un coche y una caja de herramientas utilizados para responder a la solicitud de servicio de un cliente. Esta abarca una gran diversidad de soluciones que van desde la instala-ción a las operaciones de desmantelamiento, con el objetivo de aprovechar al máximo los productos y sistemas de ABB.

Las tecnologías de servicios de ABB son cruciales para asegurar la duración de sus productos

Servicio e I+D

Imagen del título Servicios de mantenimiento en la fábrica de papel y pasta de papel de Klabin en Telêmaco Borba, Paraná, Brasil

8 revista ABB 4|12

puede que se haya llamado al técnico para que repare un producto de ABB, pero también es posible que esté visitando el sitio para realizar el mantenimiento preventivo de una instalación. Muchas de las ofertas de servicio de ABB se definen en torno al ciclo de vida de los productos y sistemas de ABB, desde la instalación hasta el desmantelamiento.

Después de la instalación y la puesta en servicio, ABB proporciona consumibles o repuestos. Durante el ciclo de vida de una instalación, pueden solicitarse actividades de mantenimiento, tanto preventivo, según una planificación predefini

da, como predictivo, basándose en mediciones efectuadas y en el comportamiento observado del equipo. Incluso si a pesar de todo el mantenimiento recomendado, algo se estro

peara, un técnico de servicio de ABB efectuará rápidamente la reparación in situ (o en el caso de averías más graves, el técnico puede trasladar el equipo fuera de las instalaciones para su reparación) o puede ofrecer en su lugar unidades de sustitución. Si posteriormente, durante el ciclo de vida, se realizara la ampliación, mejora o

El hecho de que el servicio sea inseparable y simultáneo lleva a un interés especial en el proceso de la prestación del servicio, a fin de asegurar que los recursos para dicha prestación estén en su sitio a tiempo. La definición del proceso también contempla la variabilidad de los servicios. Para un mayor control de este aspecto del servicio, son esenciales las personas. Sus conocimientos definen frecuentemente la calidad del servicio.

Y puesto que el servicio es intangible y perecedero, es difícil demostrar que el servicio se ha prestado correctamente tal como se solicitó. En consecuencia, redun

da tanto en el interés del proveedor como en el del consumidor contar con una prueba física de la prestación del servicio.

El servicio en ABBEn el ejemplo mencionado anteriormente del técnico de servicio que se desplaza a un lugar con un conjunto de herramientas,

1 ABB lleva a cabo un mantenimiento regular en la Changi Water Reclamation Plant de Singapur.

− Inseparable: el proveedor y el consumidor son inseparables del servicio; es decir, deben encontrarse en el mismo lugar en el momento de la prestación. El servicio puede prestarse de forma automática; por lo tanto, los recursos que proporciona el servicio pueden consistir en personal o en tecnología automatizada.

− Simultáneo: los servicios se prestan y se consumen de forma simultánea, es decir, en el mismo momento (como se ha expuesto en “intangible” más arriba, no se pueden almacenar).

− Variable/heterogéneo: aunque un servicio se normalice y se “productice” (se convierta en producto), su entrega es siempre un confluencia única de lugar, tiempo y recursos implicados.

Aunque intangibles y perecederos, la industria de servicios ha “productizado” con éxito los servicios (p. ej., productos financieros) de forma parecida a los productos tangibles, teniendo en cuenta sus características especiales. La bien conocida receta del marketing de productos (las cuatro P, es decir, Producto, Precio, Plaza y Promoción) que se aplican a bienes tangibles se ha ampliado hasta siete P (añadiendo Personas, Procesos y Pruebas físicas) para incluir las necesidades del sector servicios.

El sector servicios produce unas tres cuartas partes del PIB de la mayoría de las naciones industrializadas.

9Servicio e I+D

Desafíos tecnológicos de los serviciosAunque las personas desempeñan un papel importante en la prestación de servicios, la tecnología es igual de importante en muchas industrias de servicios. No pueden prestarse servicios como el transporte aéreo o los servicios sanitarios sin la tecnología más avanzada del mercado. De forma parecida, la prestación de servicios de ABB también depende de diversas tecnologías.

Con muchas ofertas, los clientes confían en el servicio de ABB para mantener la disponibilidad de la planta. De esta necesidad de un alto nivel se desprenden algunas conclusiones. La disponibilidad es la relación entre el tiempo medio entre fallos (MTBF) y el tiempo medio de inmovilización (MDT):

donde MDT representa el tiempo total en que una planta está parada, que incluye el tiempo de mantenimiento programado y el tiempo de reparaciones no programadas (esto es, el tiempo medio de reparación, o MTTR).

La variable en la que obviamente más influye el servicio es el MTTR. Cuanto más eficazmente se repare un fallo, antes podrá

sustitución de un producto o sistema con la tecnología más reciente, el objeto desmontado podría reciclarse o eliminarse.

Todos estos servicios están regidos por el ciclo de vida del producto. El servicio asegura que la solución entregada inicialmente mantendrá o incluso aumentará sus prestaciones de diseño sufriendo tan pocas interrupciones como sea posible ➔ 1.

Además de los servicios a lo largo del ciclo de vida del producto, en ABB hay más posibilidades disponibles que pueden suministrarse a los clientes como “trabajo cuyo resultado no es un producto tangible.” Para diseñar adecuadamente productos y sistemas, los técnicos de ABB precisan aptitudes que se pueden aplicar directamente en beneficio del cliente.

Los expertos de I+D e ingeniería de ABB contemplan temas tales como la eficiencia energética, la salud y la seguridad, el respeto al medio ambiente y la ciberseguridad. Esas capacidades que se aplican normalmente al desarrollo y la producción de bienes se pueden emplear en forma de servicios en las plantas industriales y los procesos del cliente.

Muchas de las ofertas de servicio de ABB se definen en torno al ciclo de vida de los productos y sistemas de ABB, desde la instalación hasta el desmantelamiento.

2 La planta fotovoltaica De nittis en Foggia, Puglia, Italia es supervisada a distancia desde el centro de control de Génova.

A0 =MTBF

MTBF + MDT,

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inicial se realiza en el entorno definido de la fábrica, mientras que el mantenimiento y la reparación se suelen realizar in situ, donde puede que no se disponga fácilmente de equipos pesados. Esto podría exigir herramientas o instrucciones especiales para llevar al sistema a un estado que permita el servicio. De este modo, cuanto más fácil sea desmontar el componente, más rápido se podrá prestar servicio al sistema.

Diagnóstico de fallos

Para prestar un servicio eficaz a un componente, llevando al emplazamiento las herramientas y los repuestos necesarios,

es esencial que la avería se diagnostique correctamente. En sistemas complejos, suele no estar claro qué produjo un fallo, qué hay que arreglar para volver a poner la planta en marcha y qué debe corregirse para evitar

futuros fallos. Con frecuencia, los componentes influyen unos sobre otros, y causa y efecto pueden ser indistinguibles. Para un mejor diagnóstico del fallo, se dispone de diversas tecnologías para ayudar a un técnico de servicio.

volver a funcionar la planta, y la disponibilidad se mantendrá así alta. Para lograrlo, hay que optimizar la facilidad de mantenimiento de una instalación en toda la cadena de valor del servicio.

Desmontaje

Para resolver rápidamente un problema en una instalación (es decir, un producto o sistema), es esencial que tanto el desmontaje como el montaje se puedan llevar a cabo con rapidez. Actualmente el desarrollo de los dispositivos se centra notablemente en el coste del producto, y un modo de que este se mantenga bajo es reducir

los costes de montaje. Como consecuencia, puede que el diseño no necesariamente permita un fácil desmontaje.

Por lo tanto, una tecnología clave para un servicio eficaz es la facilidad de desmontar un componente. Además, el montaje

revista ABB 4|12

3 La tecnología de servicios se utiliza en muchas industrias, incluida la planta de aparamenta de alta tensión de ABB en Pekín, China.

Cuanto más eficazmente se repare un fallo, antes podrá volver a funcionar la planta, y la disponibilidad se mantendrá así alta.

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ble dondequiera que se precise. Como es obvio, esto se consigue llevando al experto al emplazamiento. Sin embargo, dado que hay pocos “expertos de primer nivel”, es esencial que sus conocimientos estén disponibles en la mayor medida posible, por ejemplo, incorporando sus experiencias a un sistema basado en el conocimiento o permitiéndoles acceder a los datos de la planta y guiar a distancia al técnico de campo.

obtención de un MTBF alto

Estas tecnologías ayudan a mantener un mínimo tiempo de reparación. Volviendo a la ecuación de la disponibilidad, aún aparece otra variable en la que se puede actuar. El tiempo de reparación es mínimo si no hubiera nunca que hacer ninguna reparación, es decir, si el MTBF fuera alto. Por supuesto, la instalación soñada por cualquier cliente tiene un MTBF infinito y no precisa ningún servicio, pero aparte de la imposibilidad de conseguirlo en un entorno técnico, el coste que resultaría para un producto así sería demasiado alto.

De todos modos, el objetivo de los expertos de I+D de ABB es conseguir que los productos sean tan fiables como sea razonablemente posible. Además, una estrategia de servicio inteligente puede mantener un MTBF alto. Mediante acciones de mantenimiento preventivo, se puede mantener una instalación en un estado que prevenga los fallos. Si nos fijamos de nuevo en la fórmula de disponibilidad de la planta que se mantiene, vemos que esto tiene un precio, ya que el tiempo de mantenimiento se suma al tiempo de inmovilización de la planta. Sin embargo, puesto que el tiempo de inmovilización programado de una planta se puede planificar para aquellos momentos de poca actividad, y durante la misma parada se pueden llevar a cabo múltiples acciones de mantenimiento, los costes operativos de una parada programada son mucho menores que los de una visita a la planta durante el tiempo de alta producción.

Para mejorar el tiempo de inmovilización debido al mantenimiento programado, son importantes los mismos parámetros utilizados en la intervención de reparación: no solo la reparación propiamente dicha sino también las actividades de mantenimiento deben ejecutarse de forma rápida y eficiente. Si se dispone de herramientas y tecnologías que permitan mantener una planta mientras se encuentra en plena

Las herramientas de diagnóstico son cada vez más sofisticadas. Se analizan los datos operativos en busca de patrones típicos de fallos, o se comparan con el comportamiento de modelos del sistema. Para aquellos componentes que se controlan y se supervisan automáticamente, es posible disponer de esta función en el dispositivo de control. Para diagnósticos más complejos, pueden recopilarse y analizarse datos del dispositivo con herramientas especiales que podrían ser manejadas a distancia por expertos.

También hay otras fuentes de información que pueden ser útiles para encontrar rápidamente el origen de una avería. Por ejemplo, pueden obtenerse indicaciones de bases de datos que contengan análisis estadísticos de fallos anteriores del producto. Esto se puede acompañar de recomendaciones procedentes de sistemas basados en el conocimiento, que relacionan la situación de la planta con la experiencia previa.

Estos sistemas de diagnóstico deben estar disponibles para el técnico de servicio que está a pie de obra. Sin embargo, enviar a una persona con la experiencia

adecuada, que lleve las herramientas y los repuestos apropiados, es útil si se puede diagnosticar el sistema a distancia antes de que alguien se traslade al emplazamiento ➔ 2.

Conocimiento experto

Esto se refiere a otra tecnología clave necesaria para el servicio: la capacidad de que el conocimiento experto esté disponi

Servicio e I+D

Referencias[1] Central Intelligence Agency (2011). The World

Factbook 2011.[2] Consulta en http://en.wikipedia.org/wiki/

Service_%28economics%29 24 de agosto de 2012.

Christopher Ganz

ABB Group Service

Zurich, Suiza

[email protected]

Para prestar un servicio eficaz a un componente, llevando al emplazamiento las herramientas y los repuestos necesarios, es esencial que la avería se diagnostique correctamente.

producción (p. ej., sistemas redundantes, mantenimiento en vivo), los tiempos de i nmovilización se pueden reducir aún más.

Predicción de la vida de la planta

Sin embargo, la tecnología de servicios más deseada es la predicción de la vida de la planta, que permite la predicción exacta de cuándo se producirá el fallo de un componente. Los intervalos de servicio no tienen por qué inclinarse del lado de la seguridad, sino que más bien el mantenimiento podría hacerse cuando se precise óptimamente. Una planta se supervisa de forma continua con modelos que predicen un fallo inminente. Sin embargo, siempre será difícil conseguir unas predicciones precisas que, no obstante, seguirán siendo el objetivo de la tecnología de servicios.

Los productos y sistemas suministrados por ABB se diseñan cuidadosamente para que colaboren en proporcionar a los clientes la funcionalidad deseada en la planta. El servicio contempla además otro aspecto de la complejidad de un sistema instalado en una planta: asegura que se preste la funcionalidad a lo largo del tiempo. La tecnología de servicios ayuda a supervisar el comportamiento de la planta a lo largo del tiempo, a detectar fallos de funcionamiento, operaciones que no cumplan las especificaciones y dispositivos averiados, y a facilitar a los clientes la solicitud de servicio y mantenimiento en el momento óptimo. Además, la tecnología de servicios permite a los técnicos mantener una planta o reparar una avería eficazmente a fin de mantener una alta disponibilidad ➔ 3. Uno de los retos continuamente afrontados por la tecnología de servicios consiste no solo en considerar cómo trabajan los componentes conjuntamente, sino también cómo se mantienen operativos a lo largo del tiempo.

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Un diagnóstico temprano de los problemas de los equipos y una optimización del mantenimiento y las operaciones son elementos

esenciales para el funcionamiento eficaz de las plantas en los sectores eléctrico e hidráulico.

Se espera que los directores de las instalaciones optimicen la producción al tiempo que mantienen unos costes mínimos. Algunos pueden pensar en reducir los gastos de mantenimiento con vistas a una mejora inmediata de la rentabilidad, pero esta estrategia puede afectar negativamente a la rentabilidad a largo plazo: un gasto menor en mantenimiento degrada los equipos, lo que se traduce en un peor rendimiento y, en última instancia, en una menor productividad y calidad del producto. La estrategia inversa produce el resultado contrario: una mayor productividad y una mejor calidad. Debe sustituirse un enfoque del servicio puramente reactivo por otro que equilibre adecuadamente los comportamientos reactivo y proactivo ➔ 1.

MARC AnToInE, GABRIELE nAnI – Para las compañías suministradoras de electricidad y agua, mantener las cen-trales en funcionamiento, y que este sea eficiente, es de vital importancia. Unos programas de mantenimiento eficaces y un funcionamiento perfec-tamente ajustado son dos elementos fundamentales para conseguir este objetivo. Esa es la razón por la que las compañías acuden cada vez más a los servicios a distancia como fuente de pericia rentable y eficiente. ABB proporciona servicios a distancia que ayudan a que funcionen muchos aspectos de las operaciones y el mantenimiento de una central. La prestación de estos servicios requiere una ingeniería segura y bien estudia-da y una estrategia de TI.

Lejos, pero cerca

Proceso de optimización secuencialLas compañías de los sectores eléctrico e hidráulico buscan cada vez más servicios prestados a distancia que complementen el apoyo técnico propio y contratado “in situ” y mejoren la eficacia de sus programas de funcionamiento y mantenimiento. Los servicios a distancia proporcionan pericia al cliente de forma rentable y eficiente. Disponer de estos servicios 24 horas al día, los 7 días de la semana, es

muy útil para clientes que se enfrentan al doble desafío de una falta de conocimiento especializado y un rápido avance de la tecnología.

Un servicio a distancia implica un proceso de optimización en tres pasos [1]. Normalmente se inicia con expertos que visitan las instalaciones de un cliente para familiarizarse con la planta y las características particulares del proceso. Se recogen

Imagen del títuloCada vez más empresas utilizan expertos de ABB para optimizar las operaciones y el mantenimiento de su planta. ¿Qué elementos son necesarios para conseguir el correcto funcionamiento de los servicios a distancia?

Lejos, pero cerca

Mejora del funcionamiento y el mantenimiento con optimización a distancia

Un diagnóstico temprano de los problemas de los equipos y una optimización del mantenimiento y las operaciones son esenciales.

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mente) y, puesto que generalmente solo se destinan recursos limitados a una FAT efectuada en fábrica, falta de “ojos que vean”. Sin embargo, los servicios a distancia permiten que el cliente acceda y revise los proyectos en curso que están en fase FAT a través de un sitio web especial y seguro. Esta solución aporta numerosas ventajas:− Es rentable (no se precisa ningún

desplazamiento).− Se abrevian los plazos de entrega

gracias a una participación temprana.− La FAT se puede adaptar a la progra

mación del cliente.− Es posible realizar fácilmente revisiones

de otras partes interesadas.− Desaparecen las ambigüedades que

puedan dar lugar a cambios costosos.− Se reduce el tiempo de espera para la

aprobación y se puede eliminar la necesidad de una FAT “in situ”.

− Se mejora la comunicación entre los participantes en el proyecto y se evitan costosos errores causados por datos que llegan con retraso, incoherentes o malinterpretados.

Además, el cliente tiene la posibilidad de usar simuladores remotos para formación situados en la fábrica en lugar de tener que adquirirlos y mantenerlos.

Acceso a distancia seguroLa plataforma de acceso remoto (RAP) proporciona una conexión segura a distancia entre el centro de servicio y el emplazamiento del cliente. El correcto funcionamiento de los componentes de la RAP, que disponen de una redundancia completa y de controles de seguridad, se

veces, solamente se reúnen los datos después de que se haya producido un problema; y la recogida de datos puede retrasarse mientras se espera que llegue un técnico, especialmente cuando la instalación está lejos. Sin embargo, con servicios prestados a distancia:− La recogida y el análisis de datos

comienzan inmediatamente.− Se consigue que los expertos estén

más próximos a los problemas (y a las soluciones).

− La colaboración técnica abrevia el tiempo para la resolución.

− Las soluciones pueden implantarse a través de conexiones remotas.

Además, pueden ofrecerse servicios a distancia más avanzados que complementen todo lo anterior. Entre ellos se encuentran informes periódicos a lo largo del ciclo de vida y comprobaciones del estado; asistencia permanente prioritaria con tiempos de respuesta de una hora; asistencia a través de una conexión a distancia controlada por el cliente; y generación de informes consolidada sobre las actividades de apoyo para todo el parque. Y, si los clientes lo desean, pueden solicitar un técnico de asistencia asignado a ellos: una “cara familiar”.

Pruebas de aceptación en fábrica (FAT) a distancia y simuladores para formaciónLa tradicional prueba de aceptación en fábrica (FAT) implica que un equipo del cliente se desplace a la fábrica o a una instalación. Las FAT suponen gastos de viaje elevados, desviaciones de la programación (si se descubren problemas posterior

1 El equilibrio entre servicios reactivos y proactivos

Servicio reactivo

Servicio proactivo

Equilibrio incorrecto:

– Caro e impredecible

– Algo se romperá

– Tiempo de inmovilización prolongado

– Pedidos urgentes de piezas

– Corrección de la programación

– Tiempo de inmovilización no planificado

Equilibrio correcto:

– Servicio adaptado a las necesidades

– Predecible

– Reparado antes de producirse el fallo

– Mayor fiabilidad/menor tiempo de inmovilización

– Pedido de piezas normal

– Servicio programado/Tiempo de inmovilización planificado

Órd

enes

de

trab

ajo

Tiempo

Procedimiento de servicio incorrecto Procedimiento de servicio correcto

datos para poder llevar a cabo una evaluación inicial e identificar los problemas del proceso. A continuación, se efectúa un análisis de las causas originarias y se recomiendan al cliente medidas correctoras. Una vez que se han aplicado las recomendaciones de mejoras, se practican auditorías periódicas posteriores para confirmar que se han conseguido los resultados deseados y asegurar una mejora continua. Los datos de las evaluaciones posteriores se recopilan automáticamente mediante herramientas de recogida de datos o con ayuda del personal de servicio a pie de obra. Los expertos analizan los datos a distancia y emiten informes de estado que incluyen otras recomendaciones de medidas correctivas que mantendrán las mejoras conseguidas en el proceso y permitirán realizar futuras mejoras. Este proceso se puede resumir como sigue:– Diagnóstico: identificar problemas

existentes de fiabilidad del sistema.− Aplicación: prestar los servicios de

mejora identificados.− Conservación: gestionar y continuar el

proceso de mejora.

Asistencia técnica a distanciaNormalmente, una vez que se ha instalado un nuevo sistema, el cliente deseará ajustar las prestaciones reconfigurando los diversos sistemas y los parámetros del proceso. Posteriormente, puede que solicite asistencia para los problemas de localización de averías. Para esas tareas, los técnicos de servicio suelen tener que volver al emplazamiento. La forma tradicional de abordarlas tiene muchos inconvenientes: a menudo se olvidan los síntomas; a

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Acceso seguro de los usuarios al centro de

servicio

Además de las funciones que garantizan una interoperabilidad sin problemas con las infraestructuras de TI existentes en el emplazamiento, la solución RAP proporciona para la asignación de permisos un esquema de control de acceso basado en la misión que se desempeña. Las misiones se asignan a los usuarios según el emplazamiento. El control de acceso es granular según el nivel de privilegios y se restringe el alcance real de los privilegios para cualquier emplazamiento concreto. Las cuentas de usuario se rigen por procedimientos rigurosos de administración de cuentas, de modo que los clientes pueden estar seguros de que se aplican los principios de mínimo privilegio y separación de responsabilidades. Las conexiones desde el centro de servicio con los emplazamientos del cliente también son controlados por los clientes, que pueden denegar o interrumpir este tipo de conexiones en cualquier momento.

Auditoría y trazabilidad

La RAP mantiene registros operativos y de auditoría completos, lo que permite la revisión de cualquier evento de servicio pasado. Las sesiones de utilización compartida del escritorio del ordenador se almacenan en formato de película “in situ” y se pueden examinar en el centro de servicio en cualquier momento.

ServicePort como coordinador de servicio a distanciaServicePort es una interfaz de servicio activada a distancia que ofrece a los sistemas de automatización de procesos

supervisa constantemente en el centro de servicio.

La RAP permite una supervisión y un control a distancia, seguros y en tiempo real, de los dispositivos ubicados en las instalaciones del cliente ➔ 2. También proporciona funciones de auditoría y seguridad, incluidos registros de auditoría para el seguimiento de los usuarios y del acceso a las aplicaciones.

Transmisión segura de datos

La RAP y el centro de servicio llevan a cabo la autenticación bidireccional antes del establecimiento de la comunicación. La conexión es saliente desde la instalación del cliente hacia el centro de servicio, es decir, el emplazamiento se conecta a las direcciones IP propias de su centro de servicio e inicia siempre la conexión. Esto permite que el cliente controle y limite las comunicaciones salientes.

Seguridad y control

El cliente puede establecer permisos de acceso granular en cada actividad remota. Estas actividades incluyen la recogida de datos, la utilización compartida del escritorio del ordenador y la transferencia de archivos.

Recogida segura de datos

La transmisión segura de datos empieza en su origen, controlando los tipos de datos que se están recogiendo para su transmisión. La RAP se puede configurar en cuanto a que es posible permitir o impedir el acceso a los datos en función de la directiva de seguridad del propietario del recurso.

Lejos, pero cerca

2 Plataforma de acceso a distancia (RAP)

Acceso mediante el ServicePort

Centros de servicio

Accionamientos

Transformadores

DCS

Proceso

Equipos MT/AT

Motores y generadores

Subestaciones

GPRS

Instalaciones del cliente

una conexión “in situ” con el centro de servicio [2]. Actúa como punto de acceso al lugar remoto y se conecta al centro de servicio empleando los mecanismos de acceso a distancia seguro descritos anteriormente ➔ 2. Con características de seguridad completamente definidas por el usuario, este nodo “in situ” se comporta como un coordinador de servicios. Admite configuración del sistema, gestión de mantenimiento preventivo y correctivo, diagnóstico del sistema, control del estado, aplicación de acciones correctivas y programación de servicios ➔ 3.

La comunicación entre la red de la planta y ServicePort se realiza a través de un túnel seguro y está controlada por el cliente. La ventaja de ServicePoint es que permite que las aplicaciones de servicios se ejecuten a pie de obra y sean fácilmente accesibles para el personal del centro de servicio. Esto significa que no se pierde tiempo esperando a que un experto de servicio llegue al emplazamiento.

Comprobaciones del estadoUn diagnóstico “fingerprint” es un servicio de alcance fijo que identifica el comportamiento del sistema y los aspectos de fiabilidad por medio de la recopilación y el análisis de datos. Genera tanto un punto de referencia del sistema como un plan de mejora que se pueden entregar “in situ” o a distancia utilizando la plataforma de acceso remoto. Los pasos del procedimiento “fingerprint” son los descritos anteriormente: diagnóstico, aplicación y conservación.

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correcciones posteriores al “fingerprint”. Además, buscan y analizan elementos nuevos o recurrentes.

Los servicios de tipo “seguimiento” proporcionan una supervisión continua de la condición del sistema de una planta y envían notificaciones proactivas de eventos, basándose en los indicadores clave de rendimiento (KPI), al personal de la planta designado o al centro de servicio. Los KPI se basan en los parámetros revisados y determinados durante el servicio de “exploración”. Los elementos que activan la notificación pueden basarse en un solo KPI o en una combinación de varios.

Servicios de ciberseguridadLos servicios de seguridad de ABB encaminan la actividad hacia soluciones que cumplan la normativa y la integridad [5]. Los servicios incluyen evaluaciones regulares de las instalaciones que se pueden complementar con evaluaciones a distancia, de acuerdo con las tareas, por ejemplo, gestión de cambios de configuración, control y endurecimiento de accesos y desarrollo de directivas de cumplimiento. Los servicios reducen la complejidad y los costes de mano de obra mediante la automatización de tediosas tareas manuales. Esto, a su vez, aporta coherencia a la seguridad, al cumplimiento de normativas y a la gestión de cambios.

Diagnóstico

Se utilizan los procedimientos “fingerprint” iniciales para generar informes de rendimiento que pueden entregarse a intervalos basándose en las necesidades del cliente y del sistema. El “fingerprint” de los sistemas de automatización [3, 4] incluye la medición y el análisis del rendimiento del sistema, las comunicaciones de la red y la carga del controlador.

Aplicación

Tomando como base los procedimientos “fingerprint”, se determinan recomendaciones de mejoras y se programa su puesta en práctica.

Conservación

Para poder realizar y continuar el proceso de mejora, se recomienda a los clientes que incluyan regularmente servicios de “fingerprint”, aplicación y conservación en su contrato de servicio.

Supervisión de la condición de los recursosAparte de la localización de averías y los controles de estado, también se utilizan los servicios a distancia para supervisar de forma continua el comportamiento del proceso y los equipos de la planta.

Los servicios de tipo “exploración” proporcionan un análisis periódico del rendimiento de los sistemas sometidos previamente al procedimiento “fingerprint”. Estos análisis se pueden realizar a intervalos variables según las necesidades del cliente y del sistema y permiten la verificación de las

ServicePort es una interfaz de servicio activada a distancia que ofrece a los sistemas de automatización de procesos una conexión “in situ” con el centro de servicio.

3 ServicePort

Notificación de sucesos

Ajuste de controles

Equipos de planta

Servicios de

optimización

Datos de proceso

Servicios de apoyo

DCS

Apoyo de software

Histórico

Comprobación del estado del

sistema

Instrumentos

Localización de

averías a distancia

– Acceso definido por el cliente– Aplicaciones de servicio

ServicePort

Local

A distancia

Túnel seguro

Acceso seguro

4 Mantenimiento a distancia de la planta

GPRS

GPRS

Inversor y transformador

Generadores de CC

Energía lumínica

Inversor y transformador

Generadores de CC

Energía lumínica

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dizaje de la solución pueden predecir la producción de energía en las 24 horas siguientes.

Asimismo se proporciona un servicio de copia de seguridad de los datos, completo y sometido regularmente a comprobación.

Cada vez más remotoA medida que aumenta el número de plantas eléctricas e hidráulicas por todo el mundo, la supervisión a distancia se está convirtiendo en una forma muy atractiva de utilizar los mejores recursos especializados para afrontar el reto de mantener una planta funcionando con la máxima eficiencia. Aunque las visitas a los emplazamientos y las reuniones personales con los clientes sigan constituyendo una parte esencial de la forma de trabajar, la función del centro de servicio a distancia está diseñada para asumir una importancia cada vez mayor.

Los procedimientos “fingerprint” de seguridad analizan los recursos basados en ordenador y en la red para determinar las desviaciones de las normas de seguri dad aceptadas. Además, proporcionan un estado completo de la ciberseguridad del emplazamiento e identifican los puntos fuertes y débiles [6].

Mantenimiento total de la planta a distanciaEstá aumentando la demanda de supervisión y mantenimiento remotos, especialmente para centrales eléctricas desatendidas o alejadas, tales como los parques fotovoltaicos (PV) [7]. Por eso, el servicio recoge los datos de procesos en tiempo real, gestiona las alarmas y la detección de fallos y proporciona informes de datos ➔ 4. Además de recoger y almacenar datos en tiempo real e históricos sobre todos los equipos críticos de la planta, el servicio compara continuamente el rendimiento con los KPI. La desviación de un KPI activará una notificación automática a un técnico del centro de servicio, que identificará la causa del problema y lo reparará a distancia, o enviará un equipo de servicio si fuera necesario ➔ 5.

El operador de parques puede usar también los datos para comparar un parque con otro.

Al combinar los datos climáticos históricos y los pronósticos meteorológicos para el día siguiente con la configuración de la planta, los algoritmos de autoapren

Lejos, pero cerca

Referencias[1] Schroeder, J. (2008). Remote optimization.

Revista ABB Informe especial Process Automa-tion Services & Capabilities, 13–16.

[2] Starr. K. Acceso a los expertos en cualquier momento y en cualquier lugar: ServicePort da acceso a la máxima especialización en procesos en cualquier parte del mundo. Revista ABB 2/2012, 13–17.

[3] Harmony performance fingerprint, Folleto ABB 3BUS094565 E SM2011-027.

[4] 800xA Advanced system fingerprint, Folleto ABB 3BUS095466 A SM2011-261.

[5] Obermeier, S., Stoeter, S., Schierholz, R., Braendle, M. Ciberseguridad: la protección de las infraestructuras críticas en un mundo cambiante. Revista ABB 3/2012, 64–69.

[6] Boo. P. Protección frente a las ciberamenazas. Revista ABB 4/2012, 53–57.

[7] Remote monitoring of PV power plants, ABB InControl 2/2011.

Marc Antoine

ABB Power Generation

Baden, Suiza

[email protected]

Gabriele nani

ABB Power Generation

Génova, Italia

[email protected]

5 Portal de red para supervisión continua a distancia de los KPI de la planta

18 revista ABB 4|12

Ámbito global, asistencia localSIU, organización global de ABB, proporciona asistencia local a robots en todo el mundo

RAJEShWAR DATTA – La supervisión y el análisis a distancia de equipos industriales es una forma ideal de asegurar que se despliegan los mejores conocimientos técnicos para mantener las instalaciones de los clientes funcionando sin problemas. Las soluciones a distancia suelen incluir tres elementos principales: la tecnología para recoger datos en la instalación del cliente y transmitirlos a un lugar central; un portal para seleccionar y mostrar información relevante a los técnicos de servicio; y una organización “back-end” que pueda interpretar de forma inteligente y actuar en función de los datos obtenidos en la instalación. Tradicionalmente, este último elemento ha sido proporcionado por una entidad local

al cliente. Sin embargo, la creciente tendencia a una colabo-ración en un mundo virtual cada vez más próximo se ha centrado en una solución mucho mejor. Este innovador enfoque reúne los mejores recursos en una sola organización global para atender a muchos países. De esa forma, esta organización dedicada a la supervisión y el análisis a distan-cia puede desarrollar y compartir una experiencia especiali-zada, estrategias y tecnologías en los diversos países. Todo esto proporciona una asistencia oportuna, rentable y de la mejor calidad, con beneficio para el cliente final y para ABB. ¿Qué se precisa para crear ese tipo de organización global e integrarla sin dificultades con la actividad empresarial?

19Ámbito global, asistencia local

Las organizaciones locales de ABB incluyen personal supervisor a distancia, pero en algunos casos puede ser mejor crear una organización especializada a escala mundial.

en la estructura existente de la organización de apoyo de ABB. Tradicionalmente, el apoyo al producto se estructura en cuatro niveles, y el nivel tres es un recurso de asistencia regional:− Nivel uno: recursos técnicos de servicio

“frontend” local que se desplazan al emplazamiento

− Nivel dos: apoyo de la propia oficina local para ayudar al primer nivel si fuera necesario

− Nivel tres: recursos regionales o supranacionales

− Nivel cuatro: asistencia desde la fábrica o la organización de I+D que corresponda

diario con la mínima perturbación y la máxima utilidad plantean grandes desafíos. Sin embargo, recientemente se ha llevado a cabo con gran éxito un ejercicio de ese tipo con la actividad robótica global de ABB.

Servicio a distanciaEl servicio a distancia se adapta especialmente bien al negocio de robótica de ABB porque el coste del tiempo de inmovilización es especialmente elevado en muchos casos. Hasta la fecha, las soluciones a distancia dependían de los recursos locales. Sin embargo, este modo de prestar servicio no era óptimo porque a veces faltaban localmente recursos especializados. Además, los datos obtenidos a distancia solían ocasionar una asistencia más reactiva que proactiva.

En 2009, ABB estableció una unidad de inteligencia de servicios (SIU) –un centro de recursos especializados– para su negocio de robótica. El objetivo era integrar sin problemas esta nueva entidad de asistencia de tercer nivel a escala global

L a supervisión a distancia y los servicios de análisis tienen cada vez más aceptación, y es muy probable que se conviertan en el futuro en

una forma predominante de prestar servicio. ABB tiene muchas actividades que ya incorporan dichos servicios y otras que prevén una importante dependencia de ellas en el futuro. Cada vez más, la complejidad de los datos recogidos a distancia es tal que se precisa personal especializado y con preparación adecuada para interpretarlos y actuar en consecuencia. Hasta ahora, las organizaciones locales de ABB han tendido a suministrar ese personal, pero en algunos casos puede ser mejor crear una organización especializada para apoyar la actividad mundial.

El desarrollo “offline” de una organización de ese tipo, la formación de la competencia de los recursos, el equipamiento con las herramientas adecuadas, la definición de sus procesos de trabajo y productos a entregar, su posicionamiento apropiado en la estructura global y, por último, su suave introducción en el funcionamiento

Imagen del título El negocio de robótica de ABB ha creado acertadamente una organización de servicio a distancia. Esto ha proporcionado no solo una herramienta perfecta de asistencia para la división de robótica, sino tam bién un modelo ideal para otras actividades empre sariales de ABB y una plataforma de lanzamiento para una futura ampliación de las ofertas de servicio.

20

proactiva ante las alarmas (tiempo de respuesta inferior a 1 hora en la actualidad y a 3 minutos en el futuro).

ResultadosDesde noviembre de 2009, la SIU ha aumentado su plantilla de 1 a 9 personas y sigue creciendo. La planificación incluía un proceso piloto de “aprender practicando” que comprendía la colaboración con unidades locales con las mejores prácticas reconocidas en servicios de robótica ➔ 2. La SIU abrió sus puertas como unidad operativa en noviembre de 2010. Desde entonces ha mejorado con las mejores prácticas existentes y se ha esforzado en mejorar la calidad de sus servicios. Un servicio clave de la SIU es instruir a los países pertinentes en estas mejores prácticas. A partir de septiembre de 2012, la SIU presta asistencia a unos 1.200 robots en siete países, con otros ocho países dispuestos a apuntarse en breve. La SIU prevé que para finales de 2012 estará prestando asistencia a una gran parte de la base instalada mundial de robots equipados con servicio a distancia. Esta podría incluir fácilmente 3.000 robots en más de 35 países. En el futuro puede haber muchos cambios.El menú de servicios de la SIU para las unidades locales de ABB incluye las siguientes ofertas:− Informes de localización de averías:

consejos que ayudan a los técnicos de servicio local a diagnosticar y localizar las averías de las alarmas

En consecuencia, los clientes de esta nueva SIU son los representantes locales de la actividad robótica de ABB, técnicos especialmente del segundo nivel y posiblemente del primero. Utilizan la SIU para proporcionar un mejor servicio a distancia a sus clientes finales.

Operativamente, la constitución de la SIU conllevó la disposición de herramientas, procesos y recursos especializados, así como la formación de la competencia del personal y la creación de interrelaciones entre la SIU y los flujos de trabajo de las organizaciones locales ➔ 1.

A corto plazo, la misión de la SIU es el apoyo óptimo a los contratos de servicio a distancia vigentes. A largo plazo, la misión es aprovechar el potencial de los datos obtenidos a distancia para organizar y ofrecer nuevos servicios. Además, la puerta queda abierta para una futura optimización del modelo de prestación de servicios.En concreto, los objetivos de la SIU son:− Maximizar la satisfacción del cliente,

reflejada en la renovación de contratos de servicio.

− Apoyar a países que carezcan de recursos adecuados.

− Aprovechar la información de prognosis para conseguir un tiempo de actividad 24/7 para el cliente.

− Reducir el tiempo de respuesta: adoptar una actitud dinámica y

revista ABB 4|12

La misión a corto plazo de la SIU es el apoyo óptimo a los contratos de servicio a distancia vigentes, y a largo plazo, ayudar a establecer nuevas ofertas de servicios.

1 La posición de la SIU en la estructura de apoyo de cuatro niveles

Unidad de inteligencia de servicio

– Centro de coordinación– Equipado con herramientas y recursos adecuados– Diagnósticos y previsiones basados en datos remotos– Activa puntos de acción de unidades locales– Recomienda acciones

Nivel 2 Equipo de apoyo técnico en ABB local

Robots a pie de obra



Nivel 1 Técnico de servicio que se desplaza

para visitar al cliente





País 1

Avisos e informes Avisos e informes

Datos procedentes de robots


País n

nivel 4 fábrica nivel 4 I+D

21

ImpactoLa SIU se ha convertido ahora en un centro de competencia “inteligente”, dotado de técnicos de servicio preparados y con experiencia en trabajo de campo que están especialmente capacitados para interpretar y dar respuesta a los datos recogidos de los robots repartidos por todo el mundo. Emite diversos tipos de consejos e informes pertinentes, con recomendaciones y evaluaciones rápidas y proactivas. La demanda global del servicio de SIU está aumentando.

La generación y la gestión del conocimiento son actividades clave de la SIU. Como parte de la generación del conocimiento, la SIU acomete la investigación para desarrollar información del servicio que se utiliza para formular recomendaciones y evaluaciones. La investigación en colaboración con recursos internos de ABB de la máxima categoría, como las organizaciones de investigación corporativa global, y recursos externos significa que se están aplicando las prácticas más avanzadas. Los modelos predictivos de fallos basados en datos obtenidos a distancia son un buen ejemplo del resultado de esta investigación. Estas capacidades de predicción pueden abrir las puertas para nuevos contratos de servicios que generen ingresos. Los servicios de prognosis pueden proporcionar el máximo tiempo de actividad evitando de forma proactiva problemas, en vez de un tiempo

− Informes de vigilancia: herramienta de control y supervisión que permite la gestión local para vigilar la eficiencia y la eficacia de la prestación de servicio a distancia.

− Informes avanzados de la condición: instrumentos de gestión de la relación con los clientes que aportan extractos periódicos del rendimiento de los robots para los clientes finales. Permiten una interacción regular con los clientes; sus recomendaciones y comentarios personalizados ayudan a los clientes a hacer un mejor uso de sus recursos.

− Asistencia estándar: supervisión de alarmas y análisis de alarmas críticas (sin asesoramiento para la localización de averías) para que las unidades locales apliquen óptimamente los recursos.

La SIU busca continuamente mejorar su menú de servicios. Para los contratos de asistencia vigentes, esto significa la búsqueda constante de una reducción del tiempo medio de reparación (MTTR) y un aumento del tiempo medio entre fallos (MTBF). Para futuros negocios, esto significa la creación de servicios predictivos que vendan “el máximo tiempo de actividad” y no “el mínimo tiempo de inmovilización”. Para desarrollar la capacidad de ofrecer dichos servicios predictivos, la SIU se lanza a una investigación innovadora para extraer información de servicio predictiva de los datos recogidos a distancia.

Ámbito global, asistencia local

A partir de septiembre de 2012, la SIU presta asistencia a unos 1.000 robots en siete países, con otros cinco países dispuestos a apuntarse en breve.

2 Establecimiento de competencias de la SIU, ámbito de las actividades, estrategia de ampliación, histórico y estado

– Apoyo operativo para seleccionar países: informe de vigilancia, resumen de alarmas, informe de localización de averías, informes de evaluación y condición (la automatización de los informes reducirá el tiempo en un 50% 75%)

– Realimentación para mejora de las herramientas de servicio a distancia

– Lecciones de un solo punto– Desarrollo de modelos de inteligencia

Suecia

Centro de apoyo de Alemania

Reino Unido

Centro de apoyo del Reino Unido

Tailandia

Centro de apoyo de Francia

Turquía

D, F, NZ, SP, FI, CZ, IT, SK

India

Todos los países (más de 35)

Sudáfrica

Países en el proyecto a partir de agosto de 2012

Se contempla el apoyo a una base mundial instalada de unos 3.000 robots a finales de 2012

Participantes piloto: centros de mejores prácticas

22

Contacto con clientes y CRMLas unidades locales de ABB interpretan los informes técnicos de la SIU y

comunican avisos y recomendaciones a sus clientes. De esa forma, los clientes aprovechan el contacto personal con un profesional de servicio local de ABB, que se beneficia de la información de expertos de la SIU. Esta “cara

local de ABB” proporciona una gestión eficaz de la relación con el cliente.

Esos técnicos de servicio local interpretan las recomendaciones de la SIU, en lugar de trasladar simplemente los informes a los clientes, lo que representa que sus cono cimientos se mantienen al día. El cierre de alarmas y el propio caso de servicio siguen siendo una responsabilidad local. Estas prácticas aseguran que las entidades locales continúen participando activamente en la prestación de servicio y conserven sus obligaciones y competencias.

Este procedimiento permite que la SIU potencie aquellas unidades locales que necesitan ayuda de verdad, mientras se cumple la filosofía de ABB: “la asistencia es una responsabilidad local.”

necesaria para diagnosticar y localizar las averías estará a disposición de los técnicos de servicio (remoto y no remoto) de

todo el mundo. De esta forma se reducirá drásticamente el tiempo de prestación del servicio y se ayudará a alcanzar el objetivo de un tiempo de respuesta de 3 minutos.

El sistema examinará de forma rápida y precisa los casos históricos para buscar ideas que ayuden a resolver el problema actual. Buscará ideas válidas y otra información relevante documentada en avisos de servicio, material de bibliotecas internas de ABB y otras fuentes.

El éxito de la SIU de robótica ha atraído la atención de otras áreas de negocio de ABB, tales como accionamientos de baja y media tensión, motores y generadores, productos de baja tensión y cargadores rápidos.

revista ABB 4|12

de inmovilización mínimo como reacción a estos.

Además de desarrollar modelos predictivos, la SIU crea lecciones de un solo punto (SPL) como parte de la generación de cono cimiento. Las SPL son una especie de “punto único” para obtener información completa sobre el diagnóstico y la localización de problemas que suelen producir alarmas. Se reúnen tanto la experiencia práctica “de fuera hacia adentro” de los técnicos de la SIU como la perspectiva “de dentro hacia afuera” de un arquitecto de sistema para hacer estas SPL muy completas. Estos ejercicios innovadores extien den constantemente los límites de la interpretación de datos. El resultado es la maximización del tiempo de actividad para los clientes gracias a una eficaz localización de averías y un mantenimiento preventivo oportuno.

La SIU se dedica a la gestión del conocimiento para organizar y recuperar con eficacia información útil para el servicio. La investigación demuestra que hasta el 50 por ciento del tiempo dedicado a la preparación de un trabajo de servicio se invierte en la búsqueda de documentos y bases de datos. La SIU ha examinado y probado las tecnologías semánticas y de gestión del conocimiento (KM) de los principales proveedores. Un modelo conceptual a escala de prueba de una herramienta de KM está casi listo. Cuando se ponga en servicio, toda la información relevante

La generación y la gestión del conocimiento son actividades clave de la SIU.

Los clientes aprovechan el contacto personal con un profesional de servicio local de ABB, que se beneficia de la información de expertos de la SIU.

3 Una SIU virtual distribuida geográficamente permite a los técnicos “de día” ayudar a los técnicos “de noche” encaminando la información a través de un centro de coordinación.

Nivel 2 – Equipo de apoyo técnico

en ABB local


en ABB local


en ABB local


en ABB local

Nivel 1 – Técnico de servicio que se desplaza








País 1

Países “de día” Países “de noche”

País n

L4 – PRU

L3

L4 – I+D

Elipse = Unidad de inteligencia de servicios

Elipse = Banco de talento analítico

23

Ámbito futuroEl ámbito de la SIU se extenderá a muchas áreas:− Funcionamiento las 24 horas del día en

ciertas etapas.− Mayor automatización en la prepara

ción de informes, el seguimiento de los indicadores clave de rendimiento (KPI) y el flujo de trabajo.

− Posible integración con unidades locales mediante una herramienta común de administración (p. ej.: gestión de incidencias).

− Obtención de un tiempo de respuesta de 3 minutos con el uso de sofisticados sistemas de gestión del conocimiento alojados y mantenidos en la SIU (Bangalore).

− Mejor evaluación de la satisfacción del cliente final.

− Posible evolución del actual núcleo físico de la SIU a una gran “SIU virtual” que incluya a técnicos situados en diversos países. Este núcleo sancionaría el modelo de prestación de asistencia “One ABB”, accesible internacionalmente para todos los clientes como un punto único de contacto para casos remotos y no remotos. Permitiría:

− Que los técnicos de los países de “día” ayuden en casos en los países de “noche” encaminando la información a través del actual núcleo físico de la SIU, que actuaría como centro de coordinación. Este núcleo también podría aportar conocimientos adicionales en algunos casos. Todo esto simplificaría

Principios básicos de la puesta en marcha de la organizaciónAunque una parte importante de ese ejercicio de desarrollo de la organización se basa en el principio de “aprender practicando”, algunos conceptos básicos son evidentes.

Entre ellos se incluyen el caso de negocio para configurar la nueva organización, su posicionamiento en la estructura global (es decir, función de nivel dos o tres), sus clientes (internos o externos), el modelo de financiación, el funcionamiento durante las 24 horas del día frente al tiempo parcial y el hecho de si la SIU es un centro físico con todos los recursos disponibles o un centro virtual con los técnicos dispersos por el mundo pero trabajando juntos bajo una misma SIU.

Siguiendo el ejemplo de la robótica, las empresas pueden reducir al mínimo el riesgo de perturbación segregando dichos ejercicios de incubación empresarial. Para configurar la SIU, la actividad de robótica hizo participar un grupo orientado al servicio al cliente en la organización de investigación corporativa global de ABB en la India. Este grupo ha perfeccionado el nuevo modelo operativo (SIU) “offline” antes del despliegue final.

Ámbito global, asistencia local

la prestación de asistencia reduciendo la escalada de capas ➔ 3 – 4.

Visión: “one ABB” en acciónLa creación de una única organización global dedicada a prestar servicio a distancia y equipada con expertos es posiblemente una solución perfecta para muchas de las actividades de ABB. La experiencia adquirida en la constitución de la SIU de robótica de ABB será valiosísima para configurar organizaciones similares en otras unidades de negocio. En el futuro, podría desarrollarse un centro de competencia aprovechando las sinergias entre dichas organizaciones. Este podría crear, compartir y aportar las mejores prácticas, procesos y métodos para crear ofertas de negocio y contratos de servicio, especialmente en torno a la información a distancia. Las tecnologías y herramientas comunes reducen los costes para una gran base de usuarios. Se trata de un centro unificado de competencia: un centro para el desarrollo y el suministro de información de servicio (para asistencia remota y no remota) sería un excelente ejemplo de “One ABB”.

Rajeshwar Datta

ABB Corporate Research

Bangalore, India

[email protected]

4 Una posible SIU virtual futura de niveles dos y tres como núcleo de un modelo simplificado de suministro de apoyo “one ABB”

SIU (actividades de L3 y quizá algunas de L2)– Competencia de análisis y diagnóstico– Supervisión de datos remotos, respuesta a los clientes o L1– Diagnóstico de problemas o problemas latentes, disparo de

alarmas, envío de personal de trabajo en el campo– Generación de informes para ABB y clientes– Coordinación y paso a L4 si es necesario– Depósito de herramientas de gestión de conocimientos

Clientes

one ABB: Punto único de contacto– Números internacionales

gratuitos– Números locales –

responden al idioma– Correo electrónico


Apoyo al nivel superior (actualmente el nivel 4)

Apoyo de primer nivel (L1 o subcontratistas)– Técnico de servicio de ABB o subcontratista próximo al

cliente– Actúa de acuerdo con instrucciones de la unidad de apoyo– Ejecuta tareas rutinarias tales como sustituir piezas, aplicar

listas de comprobación, etc.

Robots a pie de obra

24 revista ABB 4|12

25Soluciones de servicio

Soluciones de servicio

Imagen del título Un nuevo software que está elaborando ABB puede mejorar la programación del mantenimiento en las plantas industriales.

Un vistazo a lo que está por venir

Un mejor servicio puede significar cosas distintas para clientes diferentes, y por lo tanto los centros corporativos de investigación de ABB de todo el mundo adoptan un enfoque multidisciplinario para desarrollar las soluciones de servicio. En particular, tres proyectos de investigación se ocupan de distintos clientes así como de diferentes aspectos del área centrada en soluciones de servicio. En las páginas siguientes se describen esos proyectos.

26 ABB review 3 |12 26 revista ABB 4|12

SLEMAn SALIBA, MIChAEL hAMILTon,

CARSTEn FRAnKE – Las empresas de servicio de los sectores de comuni-caciones y servicios públicos trabajan en un entorno cambiante caracte rizado por aumentos de costes, reglamentos complejos, fusiones y adquisiciones, así como elevadas exigencias de los clientes en cuanto a fiabilidad, capacidad de respuesta y calidad del servicio. Para responder a estos desafíos, es importante que las compañías optimicen la prestación de servicios, hagan un uso eficiente de los técnicos y los equipos que trabajan a pie de obra y mejoren la fiabilidad de sus recursos críticos.

Con más de 100.000 técnicos utilizando el sistema todos los días, Service Suite es una solución de gestión de personal de empresas (EWFM) que proporciona una plataforma completa para planificar, programar y ejecutar eficientemente todo tipo de trabajos a pie de obra ➔ 1. El optimizador de mejora del rendimiento de Service Suite asigna las órdenes de trabajo idóneas a los técnicos adecuados, basándose en su pericia y disponibilidad, y después establece la ruta óptima entre los trabajos para minimizar el tiempo de desplazamiento. Esto permite a los clientes obtener un aumento significativo de la productividad en la instalación, menores costes de personal, menores tiempos de desplazamiento y gastos de vehículos, mayor autonomía y responsabilidad de los técnicos y mejora de la calidad de los datos.

La optimización matemáticaLos centros de investigación de ABB están trabajando con Ventyx, una empresa de ABB, a fin de mejorar los actuales algoritmos de programación. El objetivo consiste en introducir nuevos

algoritmos de programación que res pon dan a las necesidades cada vez más complejas de los clientes.

Observando los avances más recientes en materia de optimización de la programación matemática, el equipo de investigación puede incluir en Service Suite métodos de programación en números enteros, teoría de grafos u optimización online. A continuación, se eligen las técnicas más adecuadas para incorporarlas a la solución de gestión de personal de la próxima generación.

Un problema común en la gestión de personal es la asignación de técnicos cualificados a las órdenes de trabajo del cliente y el establecimiento de sus rutas de desplazamiento. El equipo de investigación está desarrollando un método de generación de columnas con etiquetado para construir una

programación casi óptima. La generación de columnas con etiquetado ha demostrado ser el método más eficaz para resolver problemas relativos a las rutas complejos, como se explica, por ejemplo, en [1].

Mediante el uso del algoritmo de etiquetado, se puede elaborar un

conjunto muy amplio de rutas factibles para cada técnico de servicio. Las rutas resultantes contienen tantas órdenes de trabajo de clientes como es posible, que cumplen con el perfil de conocimientos adecuado. El algoritmo asegura que se satisfagan las ventanas de tiempo de las órdenes de trabajo. Además, se exige que cada ruta cumpla las normas legales de pausas obligatorias a lo largo del día y las horas extraordinarias permitidas. Para cada ruta viable, el algoritmo de etiquetado calcula el valor de una función objetivo. Este valor representa la calidad de la correspondencia entre órdenes y técnicos, así como los tiempos de desplazamiento entre sucesivas órdenes dentro de la ruta. Disponiendo de los conjuntos de rutas viables y el valor de su función objetivo, se aplica después la generación de columnas para seleccionar el mejor conjunto de rutas, de forma que cada técnico de servicio cubra exactamente una ruta, que cada una de las órdenes se encuentre como máximo en una ruta y que se maximice el valor de la función objetivo de la programación total.

Este método maximiza la satisfacción del cliente a la vez que reduce el coste total de la prestación de servicios y los seguros, y garantiza la asignación de trabajadores adecuadamente preparados para cada orden.

Técnicas de enrutamientoOtra dificultad es la de incluir durante la optimización tecnologías avanzadas de enrutamiento a nivel de calle. Esto va más allá del empleo de sistemas sencillos de navegación para viajar de una orden a otra. La precisión de las estimaciones de tiempo se puede aumentar utilizando tecnologías de enrutamiento a nivel de calle durante la optimización de las rutas de conducción, en lugar de aplicarlas como una

Programación de personal

Se obtienen mejores soluciones de planificación mediante algoritmos rápidos que responden en tiempo real a los cambios.

27Bridging customer needs 27Soluciones de servicio

etapa posterior a esta. Por lo tanto, se puede aumentar la precisión en las diferentes situaciones de aplicación por todo el mundo. Las soluciones mejoradas de planificación se complementan con algoritmos rápidos que puedan responder a los cambios que se producen a lo largo del día en tiempo real, tales como nuevos trabajos urgentes, cancelación de órdenes y órdenes que los técnicos acaban antes.

El método basado en la generación de columnas requiere una gran capacidad de cálculo, lo que exige mucho tiempo para optimizar una programación. Sin embargo, a lo largo de una jornada laboral, las compañías de servicios públicos y de comunicaciones tienen que reajustar el resultado de la programación para reflejar los cambios que se producen en la vida real. Es decir, puede haberse añadido una nueva tarea, algunos técnicos pueden no estar disponibles por enfermedad, etc.

Por lo tanto, Service Suite debe poder reajustar la solución cuando así se solicite. El tiempo de cálculo para reflejar los cambios realizados se limita a unos pocos minutos, a fin de que la compañía pueda utilizar la nueva solución y comunicarla a los técnicos correspondientes a pie de obra.

Se utilizan varios heurísticos basados en técnicas locales de búsqueda para seleccionar únicamente los subconjuntos de órdenes y técnicos más apropiados para una nueva optimización matemática aplicando el método de generación de columnas existente. Estos heurísticos se establecen de forma que puedan reaccionar rápidamente y con precisión a los cambios descritos.

Los heurísticos tienen en cuenta los tiempos de desplazamiento a nivel de calle entre las sucesivas órdenes y las órdenes ya planificadas. Además, los clientes pueden elegir entre los diferentes heurísticos para buscar un compromiso entre el tiempo de la solución necesario para el reajuste y la calidad de la programación resultante.

Recurriendo a la experiencia en distintas áreas de la empresa, ABB garantiza la continuación en primera línea en relación a las tecnologías más avanzadas y los próximos desafíos de la industria de servicios.

El equipo de investigación puede incluir en Service Suite métodos de optimización en números enteros, teoría de grafos u optimización online.

Sleman Saliba


Ladenburg, Alemania

[email protected]

Michael hamilton

Ventyx, empresa de ABB

Richmond, Canadá

[email protected]

Carsten Franke


BadenDättwil, Suiza

[email protected]

Referencia[1] Desaulniers, G., Desrosiers, J., Solomon,

M.M. (2005) Column generation.

1 Captura de pantalla de Service Suite


RALF GITzEL, MoRITz hoChLEhnERT,

SIMonE TURRIn – El proyecto de sistema de retorno de información de fiabilidad de ABB está desarrollando herramientas para los interruptores automáticos de generadores que pueden ayudar a facilitar el cambio de paradigma de la supervisión tradicional basada en el tiempo a las estrategias de mantenimiento basadas en la condición.

En muchos entornos de trabajo existen distintas clases de equipos relacionados con la seguridad que evitan o atenúan aquellas situaciones en las que se pone en peligro la vida humana. Naturalmente, esos equipos tienen que ser mantenidos de forma cuidadosa y periódica. Sin embargo, en muchos casos esto se traduce en costosos tiempos de inmovilización programados. No siempre es fácil determinar la cantidad correcta de mantenimiento que permite ahorrar costes sin comprometer la seguridad.Como ABB se esfuerza en ampliar sus productos de interruptores automáticos de generadores (GCB) con servicios para el ciclo de vida cada vez más complejos, se hace más evidente la necesidad de disponer de herramientas y conceptos adecuados que faciliten la visibilidad de la vida residual y el valor generado para el cliente.Como consecuencia, ha surgido el proyecto de sistema de retorno de información de fiabilidad (RFS). El objetivo era obtener datos de fiabilidad en la instalación tales como la vida residual para ayudar a que los miembros del personal de servicio de ABB puedan recomendar los intervalos adecuados entre revisiones generales de los GCB a los propietarios de las centrales eléctricas con el prototipo de software RFSGCB.

Vida residual de un interruptor automático de generadorUn interruptor automático es un dispositivo mecatrónico que interrumpe la circulación de corriente en un sistema eléctrico mediante una operación de conmutación. Un GCB representa un elemento de seguridad de las centrales eléctricas que corta corrientes de falta muy altas (hasta de 250 kA) en la barra de bus entre el generador y el transformador principal ➔ 1. Además, se simplifican procedimientos operativos tales como la sincronización del generador con la red, en comparación con otras configuraciones sin un GCB. Como elemento de seguridad, al interruptor automático se le exige a veces que corte corrientes de cortocircuito y por lo tanto hay que asegurar un 100 por cien de disponibilidad y fiabilidad. Cuando se utiliza para aplicaciones con un uso frecuente de la conmutación del GCB, como en las centrales eléctricas de almacenamiento por bombeo, la erosión de los contactos es mucho mayor que en las centrales eléctricas de carga básica. El sistema GCB se utiliza para cambiar muy rápidamente entre los modos de bombeo y generación además de desempeñar su función de seguridad.La duración de vida típica es de 20 a 40 años. Los fallos pueden dar lugar a situaciones críticas en una central eléctrica y, por lo tanto, es importante la realización de inspecciones y revisiones generales regulares.El software RFSGCB facilita el proceso utilizando información de la vida residual para proponer fechas de revisión general.La vida residual de un GCB es la cantidad de erosión que puede admitir el interruptor antes de que precise una revisión general. El interruptor tiene tres tipos de vida residual; la revisión general se realiza cuando llega a cero el primero de ellos.

Sistema de retorno de información de fiabilidad

Vida residual eléctrica

Cada vez que actúa un interruptor automático, sus contactos se erosionan y puede que dejen de funcionar a causa de la acumulación de erosión. La cantidad de erosión experimentada depende de la corriente cortada y debe determinarse para cada contacto por separado. (Normalmente hay tres fases y, por consiguiente, tres curvas de vida residual eléctrica.) Así, cada operación de conmutación se traduce en una reducción de la vida residual, con distintas magnitudes de erosión.

Vida residual mecánica

La vida residual mecánica disminuye en una unidad cada vez que se acciona el interruptor. La vida residual mecánica representa el desgaste mecánico del sistema. A diferencia de lo que sucede en el caso eléctrico, solo hay una curva para la vida residual mecánica.

Vida residual en función del tiempo

En caso de que no se haya consumido la vida residual mecánica ni la eléctrica dentro de un cierto periodo de tiempo, de todas formas hay que llevar a cabo una revisión general para tener en cuenta otros problemas que no estén contemplados en los otros conceptos de vida residual.

Uso de la vida residual en el mantenimiento

El personal de servicio de ABB utiliza una gran cantidad de información para determinar el momento adecuado para la revisión de un GCB. Una dilatada experiencia, mediciones e informes de servicio constituyen una parte importante del proceso de toma de decisión. El software RFSGCB recientemente desarrollado facilita el proceso utilizando información de la vida residual para proponer posibles fechas de revisión general. Aunque estas fechas son susceptibles de modificación ante cualquier caso de conmutación inusual,


las fechas programadas constituyen una buena base para la planificación a largo plazo de las revisiones generales. Internamente, se utiliza un algoritmo de extrapolación matemática para prever la evolución futura de la vida residual basándose en su historia pasada. En el momento en que la primera de las curvas de vida residual extrapoladas (es decir, mecánica, eléctrica y por tiempo) llegue a cero, se programará una revisión. Naturalmente, la extrapolación incluye un margen de seguridad razonable, de modo que una vida residual de cero no representa que el GCB ya no funcione.Puede establecerse un plan de revisiones generales basado en los valores de la vida residual como un calendario en que cada tipo de vida residual está representado por una anotación señalada con una marca. Puede crearse un calendario para cada uno de los interruptores o para todo un parque de ellos. Tomando como base las anotaciones, un técnico de mantenimiento puede elaborar planes de mantenimiento individuales que utilizan las sinergias con el fin de reducir al mínimo el tiempo de inmovilización.Con los GCB hay dos tareas distintas de mantenimiento: revisiones e inspección. Se realizará una revisión cuando una de las tres vidas residuales de los

contactos eléctricos llegue a cero, cuando la vida mecánica alcance cero o si se alcanza el tiempo límite. Cuando se ha consumido la mitad de la vida residual en función del tiempo, debe llevarse a cabo una inspección. Esta fecha también puede indicarse en un calendario.Las fechas de las revisiones/inspecciones pueden variar con el tiempo. Esto puede producirse a causa de acontecimientos extraordinarios e imprevistos en el histórico del GCB. Para evitar confusiones, cualquier anotación en un calendario que haya sido trasladada se marca con una cruz roja en su ubicación antigua. De este modo, siempre es posible efectuar un seguimiento de los cambios introducidos en el calendario.Debe observarse que la programación recomendada es solo un factor en el que el técnico de servicio se podrá basar para su recomendación al cliente. El software RFSGCB también incluye información textual sobre los acontecimientos anteriores ocurridos en el servicio y otros datos, que ayudan a evaluar la condición del GCB. Esta información, junto con la experiencia y otros datos de la instalación, permite al técnico de servicio dar al cliente una recomendación de mantenimiento bien fundada.

Con el RFS, el personal de servicio estará en condiciones de examinar periódicamente la condición del GCB para definir y recomendar de forma proactiva actividades de servicio tales como la inspección y la revisión eléctrica. Aunque RFSGCB se encuentra aún en fase de prueba, ofrece un gran potencial a los clientes de centrales eléctricas de ABB para reducir su tiempo de inmovilización por mantenimiento, asegurando al tiempo el buen funcionamiento de sus GCB. En combinación con el conocimiento y la experiencia de los técnicos de servicio, RFSGCB facilitará a los clientes programaciones optimizadas no solo para interruptores aislados sino también para todo su parque.

Ralf Gitzel

Simone Turrin

ABB Corporate Research Center

Ladenburg, Alemania

[email protected]

[email protected]

Moritz hochlehnert

ABB Power Products, High Voltage Products

Zurich, Suiza

[email protected]

1 Un interruptor automático de generador en una planta industrial.


RALF GITzEL, IIRo hARJUnKoSKI,

CAJETAn T. PInTo – En muchos sectores, los motores constituyen una parte esencial de los equipos de producción. Debido a la gran cantidad de tamaños y especifica-ciones, muchos clientes acaban por tener una gran colección de diversos motores en su planta, algunos de los cuales son críticos para la producción. La consecuen-cia de esta diversidad es que el cliente necesita numerosos motores de repuesto para cubrirse frente a posibles fallos. Especialmente en instalaciones más antiguas, donde muchos motores han sobrepasado su duración de vida prevista, debe tenerse un especial cuidado para cubrir al menos los equipos críticos.

La inversión en motores de repuesto significa gastos no productivos y da lugar a un capital inmovilizado. Por otra parte, disponer de muy pocos motores de repuesto plantea un riesgo importante para la operatividad de la planta. El proyecto de optimización del fondo común de repuestos de ABB trabaja actualmente en una solución que puede reducir los costes de los clientes sin aumentar el riesgo de tiempo de inmovilización.Para un solo cliente, el margen de mejora rentable en este sentido es limitado: o bien dispone de motores de repuesto o no. Por otra parte, ABB, como proveedor de motores, se encuentra en una posición única para ayudar a sus clientes ofreciéndoles un servicio de motores de repuesto.

El efecto de un fondo comúnExiste una diferencia clara entre la planificación para una pequeña cantidad de motores y para un parque mayor. Por ejemplo, un cliente único tiene aproximadamente una probabilidad del 25 por ciento de necesitar más de 12 motores

de repuesto de un determinado tipo durante un año. Sin embargo, la proba bilidad de que 10 clientes necesiten más de 120 motores está muy por debajo del 25 por ciento, tal como indica el cuartil. En términos coloquiales, la curva verde, más plana y ancha, tiende menos a tener un comportamiento inesperado que la curva gris multiplicada por 10 ➔ 1. Esto implica que el margen de seguridad necesario para la curva verde es menor que la suma de todos los márgenes de seguridad que necesitan los clientes por separado.Por desgracia, con una base instalada de clientes distribuida y diversificada, llegar al efecto de un fondo común exige una consideración cuidadosa. En primer lugar, la demanda de motores de repuesto por los clientes se basa en índices de fallo y variará individualmente según la industria y la condición de la planta. Esto significa que se precisa una predicción cuidadosa. En segundo lugar, cuando los motores de repuesto no se almacenan en el lugar de la instalación, se precisa una cadena de suministro optimizada para asegurar que los motores estén disponibles en un plazo determinado.

Un nuevo proyectoEl proyecto de optimización de un fondo común de repuestos se enfrenta a estas dos dificultades. Un equipo multi disciplinar de investigadores, en colaboración con la Universidad Carnegie Mellon, está desarrollando actualmente un algoritmo para predecir de forma fiable la demanda de los clientes y optimizar la cadena de suministro con el fin de satisfacer esta demanda, al tiempo que se consigue una posible reducción de costes para los clientes.El concepto actual basa las previsiones de demanda de motores de repuesto en los datos de fallos de los clientes. Utilizando datos relacionados con el mantenimiento, es posible calcular una

Optimización del fondo común de repuestos

Un fondo común de repuestos representa menos capital vinculado a motores de repuesto sin un aumento del riesgo de tiempo de inmovilización.


tasa anual de fallos y hacer predicciones mediante un proceso de Poisson homogéneo (HPP). Se determinan dos parámetros clave mediante la predicción: el número previsto de fallos que describen el caso medio, y un margen de seguridad para evitar el riesgo de agotamiento de existencias, que se calcula tomando como base las proba bilidades proporcionadas por el HPP.Un fondo común de repuestos representa menos capital vinculado a motores de repuesto sin un aumento del riesgo de tiempo de inmovilización.

Resolución del problemaPara abordar el problema que plantea una disponibilidad garantizada y opor tuna de motores de repuesto, hay que resolver un gran problema de optimización. En función de la criticidad especificada en los contratos, los motores deberán entregarse antes de sus correspondientes fechas límites. Para conseguir esta meta, debe tenerse una cantidad suficiente de motores almacenada en los lugares adecuados, sin un exceso de existencias. En otras palabras, el algoritmo tiene que deter minar la red óptima de fábricas y almacenes, así como los niveles de existencias necesarios en estos. Con el prototipo de software, los clientes pueden consultar una captura de pantalla que muestra una posible

solución al problema de la red de sumi nistro ➔ 2. En el contexto del proyecto de optimización del fondo común, se utilizará la programación lineal entera mixta (MILP) para encontrar la solución óptima. La definición del modelo de MILP tiene que hacerse con cuidado; demasiadas variables pueden dar lugar a un problema irresoluble a causa de su gran tamaño. Por otra parte, si el modelo del problema es demasiado sencillo, la solución matemáticamente óptima puede que ya no refleje la realidad.El algoritmo de optimización del fondo común aún está siendo elaborado y los resultados iniciales ponen de relieve el gran potencial de un enfoque científico del problema. Unas previsiones de demanda fiables basadas en los métodos establecidos y una optimización de las cadenas de suministro usando algoritmos de última generación permiten un concepto de fondo común rentable y un servicio de repuestos mejor y más ágil. Para el cliente, un fondo común representa menos capital vinculado a motores de repuesto sin un aumento del riesgo de tiempo de inmovilización. Un fondo común sería de gran utilidad para una gran cantidad de operadores de instalaciones, y con el tiempo podría ir más allá de los motores para incluir otros tipos de piezas de repuesto.

Ralf Gitzel

Iiro harjunkoski

ABB Corporate Research Center

Ladenburg, Alemania

[email protected]

[email protected]

Cajetan T. Pinto

ABB Automation Products

Bombay, India

[email protected]

1 Probabilidad de avería de un motor.

La curva gris muestra la demanda de motores de repuesto de un solo cliente para un único tipo de motor a lo largo de un año. La curva verde indica la misma demanda para una flota de diez clientes idénticos.

Función de masa de probabilidad

Número de apariciones (k)

20 40 60 80 100 120 140 160 180 2000

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

0.12

0.14

P (x

=k)

media 10

media 50

media 100

cuartil del 78%

Probabilidades de averías para un cliente

Probabilidades de averías que afectan a varios clientes

2 optimización del fondo común de repuestos

Los clientes pueden consultar una captura de pantalla que muestra una posible solución al problema de la red de suministro.

Noruega

Suecia Finlandia

Estocolmo

Göteborg

32 revista ABB 4|12

RoBERT hoRTon – Las calderas industriales se utilizan como fuente de vapor en una amplia variedad de instalaciones industriales. Para muchos operadores, la factura anual de energía de sus calderas asciende a millones o decenas de millones de dólares. A menudo se utilizan sofisticados procesos de control y supervisión para asegurarse de que las calderas funcionan de manera óptima, pero con el paso del tiempo el hardware y el software encargados de ello pueden degradarse. Cuando están en juego grandes facturas de energía, es evidente que las medidas para evitar esta degradación, y reducir así el consumo de energía, son muy bien recibidas. Esa es la razón por la que se ha hecho popular el análisis Fingerprint de ABB con dichas instalaciones. El análisis Fingerprint identifica dónde hay que renovar o reparar los bucles de control y el hardware, y lleva invariablemente a importantes reducciones de las facturas de energía y las emisiones de carbono asociadas. Como se pone de manifiesto en un ejemplo, el análisis Fingerprint se amortiza en un plazo muy corto.

Vale la pena optimizar la eficiencia de las calderas

Análisis Fingerprint

33Análisis Fingerprint

miento de las calderas. Tenerlas en buen estado de funcionamiento aporta muchas ventajas:

− Ahorro de energía− Mejor respuesta a las demandas de

vapor del proceso− Mayor margen de funcionamiento de la

caldera− Más fiabilidad− Mejora de la seguridad− Huella de carbono reducida

Ganancias en el bucleComo muchos equipos industriales, las calderas que producen vapor dependen de controladores PID para regular el proceso, reducir la inestabilidad del producto y mejorar las operaciones. Sin embargo, ABB está descubriendo lo siguiente en la automatización con PID:− Los bucles de los PID no se mantienen− Los bucles de los PID se degradan− Los bucles de los PID obstaculizan la

producción y el rendimiento− Los equipos asociados no funcionan

adecuadamente

L os precios del petróleo constituyen un buen indicador de los costes generales de la energía. Entre 1989 y 2003, el precio medio del

barril de petróleo era de unos 20 dólares, subió a 50 dólares en 2005 y llegó a un máximo de casi 150 dólares a mediados de 2008. Aparte de los dolores de cabeza asociados a la planificación financiera que causa esa volatilidad, las enormes facturas de energía que llegan a la puerta de las empresas afectan significativamente a la rentabilidad. Para los equipos que hacen un intenso uso de energía, como las calderas industriales, el problema es especialmente grave: una caldera industrial de 150 klb de vapor/h (68.040 kg/hora) que funcione con gas natural habría tenido una factura de combustible anual de cerca de 5 millones de dólares entre 1989 y 2002, que habría subido a 10 millones de dólares en 2007 y a 20 millones de dólares en 2008. No está claro hacia donde apuntan las futuras tendencias.

Un punto para intentar aliviar los costes se encuentra en el hardware y el software dedicados a la optimización del funciona

Imagen del títuloEl control de las calderas industriales debe hacerse de forma estricta para sacar el mayor provecho de esos recursos. El análisis Fingerprint de ABB ayuda a conseguirlo.

Debido a esto, ABB ha presentado un servicio de análisis Fingerprint que mejorará el rendimiento de las calderas.

Finger print examina el estado del hardware y los controles, comprueba la estabilidad y el funcionamiento de la caldera, efectúa pruebas de carga de combustión y ejecuta tests de respuesta escalonada dinámica. En el proceso Finger

print, se evalúa el funcionamiento de las calderas para definir los niveles de rendimiento existentes y establecer una base para identificar y valorar las posibilidades de mejora. Se examinan las mejoras recomendadas para estimar la rentabilidad de la inversión (ROI) y a continuación se las prioriza según su rentabilidad. Acciones posteriores resuelven los problemas y mantienen el rendimiento ➔ 1. Hay tres fases en el análisis:

Diagnóstico (Fingerprint)

− Medir las desviaciones de rendimiento− Predecir la ROI− Emitir un plan de acción

Aplicación (práctica)

− Corregir desviaciones de rendimiento− Definir plan de supervisión

Conservación (exploración/seguimiento)

− Controlar desviaciones de rendimiento− Programar mantenimiento

Un punto para buscar reducción de costes se encuentra en el hardware y el software dedicados a la optimización del funcionamiento de las calderas.

1 Metodología del servicio de optimización

Desviación del rendimiento100%

Tiempo (años)Puesta en marcha Funcionamiento continuo

3) Conservación (ProcessPRO)

1) Diagnóstico (Fingerprints)

2) Aplicación

Pot

enci

al d

e re

ndim

ient

o d

el p

roce

so

Ideal

Automático

Manual

34 revista ABB 4|12

de Fingerprint se inició con la segunda caldera ya que es la utilizada con más frecuencia y la menos eficiente.

Un examen inicial reveló que el movimiento del posicionador del ventilador ID era brusco, indicando que un cilindro neumático o el conjunto del pistón estaba posiblemente dañado. También se descubrió que el ventilador FD presentaba problemas ➔ 3.

El equipo de ABB observó una trampilla suelta cerca del sensor de oxígeno que permitía que se perdiera aire en el conducto antes del ventilador ID. Asimismo, los dos sensores de oxígeno de la caldera seguían dando una lectura que era un 2 por ciento mayor que la proporcionada por un analizador portátil.

La pérdida significaba que se estaba añadiendo aire para una cantidad de combustible que no llegaba en realidad a la caldera. En consecuencia, las mediciones del suministro de aire y combustible subían y bajaban. Ambos valores mostraban histéresis, por lo que trabajaban de forma opuesta y producían variabilidad.

Por otra parte, una prueba del tiro del horno indicaba que el aire que se fugaba era aspirado por el ventilador ID y expulsado por la chimenea como energía desperdiciada. Basándose en las pruebas de carga, se corrigió el ajuste de la relación

− Definir activadores de condición− Mantener las condiciones

De nuevo a puntoEl análisis Fingerprint que se llevó a cabo en cuatro pequeñas calderas industriales de la empresa química Arkema de Calvert City (Kentucky), una instalación que incluye la mayor planta de producción de refrigerante HFC 32 del mundo, ofrece un buen ejemplo de la potencia del mismo.

La planta de Arkema tiene cuatro calderas. Estas producen vapor a niveles ligeramente diferentes porque son de distintos tamaños y se instalaron en diferentes momentos ➔ 2. Las dos primeras calderas, ambas instaladas en 1952, son de ladrillo con tomas de tiro forzado (FD) y ventiladores de extracción de tiro inducido (ID). Ambas tienen una capacidad nominal de 40 klb/h. La tercera caldera, un economizador de 1965, solo dispone de un ventilador FD y tiene una capacidad nominal de 75 klb/h, aunque trabajaba normalmente a un máximo de 60 klb/h.

La cuarta caldera, un economizador de 1996, del tipo de recirculación de los gases de combustión (FGR), trabajaba de forma idéntica a la tercera.

Las cuatro calderas producen vapor a aproximadamente 165 psi, pero ninguna ha trabajado a la máxima carga. La labor

3 La unidad de ventilador de tiro forzado.

2 El esquema de la instalación de Arkema

Agua (Klb/h.)

Caldera 1

Punto de consigna de carga del Plan Director (Klb/h.) 29,57

30,92

3,19 % de oxígenoAutomático (libre)

8"

Gas natural (Lb/Hr.) 1544,82

Aire (Klb/h.) 31,02

27,45

24,93 Klb/h. •

167 PSIG

Agua (Klb/h.)

Caldera 3


35,30


8"


Aire (Klb/h.) 45,42

37,15

35,67 Klb/h. •

163 PSIG

Agua (Klb/h.)

Caldera 3


39,62


8"


Aire (Klb/h.) 50,52

38,74

Klb/h.

161 PSIG

Calc. ha fallado 2,828 Lb/h.

13 Klb/Hr.

14,066 Lb/h.

13,159 Klb/h.

18,505 Klb/h.

3,926 Klb/h.

4,196 Klb/h. 1,550

7,516 Klb/h.

Caldera aux.

Colector Norte

143 PSIG

149 PSIG

149 PSIG

154 PSIG

Unidad F

168 PSIG

167 PSIG

Unidad B ReacciónUnidad B Dist

Unidad D Oeste

Unidad C

Unidad D Este Unidad E

Unidad A

Caldera 5 •

• Caldera 5 no se usa en este momento• MassProBar

Agua (Klb/h.)

Caldera 2


1,68

19,75 % de oxígenoAuto (bloqueado)2% real de oxígeno <Indicado en la caldera 2

8"


Aire (Klb/h.) 2,80

2,41

0,00 Klb/h. •

7 PSIG

10"

10"

10"

10"

12"

12"

6"

6"

6"

6"

8"

12"

Presión del colector

SPC

24,34 S1,54 P

47,22 ºC

35Análisis Fingerprint

ción de sólidos que se produce por el agua/vapor)

− Ajustar, limpiar o sustituir las mirillas de vidrio para comprobar el nivel de los tambores

Para la lógica de control, se elaboró esta lista de tareas:− Realizar pruebas de combustión total

para ajustar con precisión las curvas de vapor/aire, especialmente para el combustible

− Actualizar la lógica de control a las normas de aplicación actuales

− Ajustar la lógica para indicar cuándo es incorrecta la relación combustible/gas

− Actualizar el cálculo del exceso de aire

Y para el ajuste, lo siguiente:− Reajustar los bucles para que sean

menos agresivos− Reducir las tendencias a picos y

oscilaciones en la salida− Añadir un pequeño filtro al medidor de

niveles para reducir el traqueteo de la toma de agua

− Disminuir el filtrado en el medidor de caudal de vapor antiguo

Como resultado de las medidas correctoras, las lecturas de oxígeno, que estaban en el intervalo del 6 al 7 por ciento, se han reducido a menos del 5 por ciento ➔ 5. Esta disminución de los niveles de oxígeno refleja menos aire que entra, menos aire que se calienta y menos aire expulsado, lo que se traduce en un ahorro considerable de combustible.

El ahorro aproximado fue de 75.000 dólares solo para la segunda caldera, y todo ello sin inversión de capital importante.

aire/combustible. (El compensador de oxígeno que afina la relación aire/combustible se había infrautilizado en los últimos años, llevando a una operación subóptima.)

Existe una regla práctica en la industria que dice que pasados seis meses desde la instalación, el rendimiento de cerca del 50 por ciento de los bucles de control de los procesos se degrada hasta cierto punto. En consecuencia, se supervisaron los bucles de control con la herramienta Loopscan y se encontraron varias deficiencias ➔ 4.

El análisis Fingerprint dio lugar a una lista completa de tareas. Se identificaron las siguientes mejoras en el hardware:− Reparar las unidades de control de

FD e ID− Resolver los problemas de lectura del

transmisor de oxígeno: comprobar calibrado, localizar fugas, cambiar ubicación

− Sellar adecuadamente todas las puertas

− Recalibrar los caudales de vapor− Aumentar la vigilancia de los volúmenes

de purga (la purga elimina la acumula

Robert horton

ABB Optimization Service

Atlanta, GA, Estados Unidos

[email protected]

La tercera caldera presentaba un problema porque se paraba inexplicablemente durante las tormentas. El equipo de ABB rastreó el origen del problema hasta un ventilador FD con una toma en el tejado. La posición expuesta en el tejado lo hacía susceptible al error porque el efecto de cizalladura del viento afectaba a las mediciones en los tubos de Pitot que salían de la toma del ventilador. Arkema construyó una cubierta de protección contra la cizalladura del viento y eso resolvió el problema.

De paso, se demostró que era seguro hacer funcionar la caldera con cargas mayores, sacándose así un mayor provecho de los bienes de equipo instalados.

En total, Fingerprint consiguió un ahorro total anual de energía en la planta de unos 237.000 dólares. Como el coste del servicio fue de unos 25.000 dólares por caldera, el tiempo de amortización fue muy corto.

El análisis Fingerprint se ha aplicado a otras instalaciones de calderas industriales con éxito parecido. Además de disminuir el consumo de energía, el procedimiento permite a los clientes reducir sus emisiones de gases de efecto invernadero. Como es probable que ambas cuestiones aumenten su importancia en los próximos años, lo mismo pasará con el servicio de análisis Fingerprint de ABB.

Las mejoras recomendadas se examinan para estimar la ROI y se priorizan los resultados según su rentabilidad.

4 Resultados de la supervisión del ciclo de control

Control Proceso Condición de la señal

C1: Manual P1: FCE fuera de márgenes S1: Cuantificado

C2: Punto de consigna

oscilante P2: Tamaño FCE S2: Ruido excesivo

C3: Banda inactiva P3: Problema FCE S3: Espigas

C4: Desplazado P4: Fuga FCE S4: Fuera

C5: Sobre control P5: Perturbación intermitente S5: Compresión

C6: Control lento P6: Perturbación persistente S6: Sobre filtrado

C7: Desplazamiento FCE P7: Cuestionable S7: Tasa de muestreo

FCE: Elemento de control final

5 La reducción del caudal de oxígeno aporta ahorros considerables.

% d

e ox

ígen

o

Carga de vapor

Ahorro de combustible

O2 en función de la carga en la caldera 2 (media de 1 hora))

15 20 25 30 40 45 50 5535

5

6

7

4

3

2

36 revista ABB 4|12

37Predicciones productivas

Un factor fundamental que debe tenerse en cuenta al planificar el mantenimiento de motores y generadores de

alta tensión (AT), sobre todo en aplicaciones industriales críticas, es la esperanza de vida del devanado del estator. Los motores y generadores de AT se fabrican generalmente sobre pedido, por lo que no están disponibles en el mercado en caso de que se produjera un fallo inesperado. Esto significa un mantenimiento correctivo que requiere mucho tiempo y que el operador sufra largos períodos de inmovilización, costosos e imprevistos. ¿Cómo se pueden predecir y evitar tales problemas?

LEAP de ABB para motores y generadores de AT puede dar la respuesta. Basándose en una combinación de diferentes tipos de datos, este servicio permite analizar la condición y la vida útil prevista de un devanado de estator. Se trata de un elemento importante del concepto del ciclo de vida de motores y generadores, en el que se optimizan los planes de mantenimiento para que el usuario consiga el máximo valor ➔ 1.

ToBIAS ÖSTERhoLM, CAJETAn T. PInTo

– Con la predicción de la vida residual de sus devanados de estator, el Life Expectancy Analysis Program (Pro-grama de Análisis de la Esperanza de Vida) (LEAP) de ABB proporciona un método único para la formulación de un plan de mantenimiento para motores y generadores de alta ten-sión. El método permite una filosofía de mantenimiento predictivo para reemplazar los métodos preventivos o correctivos. LEAP de ABB apoya los esfuerzos para prolongar la vida de motores o generadores con vistas a un mayor rendimiento de la inversión y proporciona información para calcular los costes a lo largo del ciclo de vida. También ofrece una base sólida para las decisiones de mantenimiento a corto o a largo plazo y de sustitución. Todo ello se traduce en un mínimo de tiempos de inmovilización no planificados y bajos niveles de riesgo, con productividad y rentabilidad mayores.

Predicciones productivas

En otras palabras, LEAP de ABB permite un mantenimiento predictivo optimizado, que proporciona al usuario los máximos beneficios en comparación, por ejemplo, con una estrategia de mantenimiento basada solamente en un mantenimiento correctivo.

Fallos de los grandes motoresLos motores y generadores grandes, de 2 MW de potencia nominal y superiores, se han diseñado para potencias elevadas. Presentan una proporción relativamente mayor de fallos del devanado que los diseños de menos potencia. Basándose en las cifras de un estudio del IEEE, el 33 por ciento de todos los fallos detectados durante el funcionamiento normal se deben al devanado del estator ➔ 2. Sin embargo, la cifra correspondiente a

los fallos detectados durante las operaciones de mantenimiento o las pruebas es solo un 8 por ciento. Las cifras para los

Imagen del títuloUn fallo en el devanado del estator de los motores o generadores de alta tensión puede constituir un contratiempo grave. ¿Cómo ayuda LEAP de ABB a predecir la vida útil de un devanado de estator?

El análisis de la esperanza de vida mejora la gestión del mantenimiento de los motores y generadores de alta tensión

Un factor fundamental para el mantenimiento de los motores y generadores de AT es la esperanza de vida del devanado del estator.

38 revista ABB 4|12

varían con el tiempo ➔ 3. La curva del campo eléctrico muestra la carga combinada sobre el aislamiento del devanado que se produce durante su funcionamiento, incluyendo condiciones irregulares tales como la presencia de transitorios. La curva de la resistencia presenta el modo en que las condiciones de funcionamiento y el envejecimiento influyen en la resistencia del aislamiento del devanado. El fallo se produce cuando estas dos curvas se cruzan.

LEAP de ABB ofrece al usuario de motores o generadores eléctricos la oportunidad de prever el fallo. Un análisis a tiempo permite prever la vida residual del devanado y después programar el mantenimiento para evitar un fallo prematuro y un costoso tiempo de inmovilización inesperado. El conocimiento de la vida residual original y el aumento de la vida útil obtenido de las acciones de mantenimiento aseguran que ambas curvas no se encontrarán inesperadamente.

Métodos de medidaLa predicción científica de la vida residual del aislamiento de un devanado de estator implica varios pasos ➔ 4.

Antes de poder efectuar un análisis del pronóstico del futuro de un motor o generador, hay que determinar su condición actual. Esto requiere conocer parámetros básicos tales como horas de funcionamiento, carga, número de arranques, ciclo de trabajo, temperaturas, histórico de mantenimiento, etc. Todos estos factores tienen influencia sobre la esperanza de vida y se deben recoger e incluir en el análisis.

cojinetes fueron 37 y 61 por ciento, respectivamente. Puede deducirse que hay que mejorar la predicción de fallos del devanado y que LEAP de ABB puede cubrir una laguna crítica de la caja de herramientas de mantenimiento de motores y generadores eléctricos.

LEAP de ABB tiene en cuenta el envejecimiento del aislamiento del devanado debido a factores térmicos, eléctricos, mecánicos y medioambientales con objeto de proporcionar una esperanza de vida prevista con un 80 por ciento de probabilidad de cumplirse. Como resultado, se pueden optimizar los planes de mantenimiento y tomar las decisiones necesarias durante el tiempo de inmovilización planificado.

No obstante, LEAP de ABB es algo más que un simple paquete para inspección. Se trata asimismo de una herramienta para la gestión sistemática del mantenimiento. Además, los propios datos no constituyen el elemento clave: el factor importante es cómo se interpretan y analizan.

En el núcleo de este método de gestión del ciclo de vida de motores y generadores está el comprender cómo varían la carga eléctrica (el campo eléctrico) y la resistencia del aislamiento a lo largo del tiempo y sus posibles efectos sobre los materiales del equipo.

Variación con el tiempoLa degradación del aislamiento del devanado del estator puede describirse en términos generales utilizando dos curvas que demuestran el modo en que la carga eléctrica y la resistencia del aislamiento

LEAP de ABB hace posible el análisis del estado y la esperanza de vida de un devanado de estator.

1 El ciclo de vida de motores y generadores eléctricos depende del método de mantenimiento seleccionado.

Valo

r p

ara

el c

lien

te m

edia

nte

m

ante

nim

ien

to

TiempoPeríodo de garantía Período de mejora y modernización

Periodo de sustitución y reciclado

Período de mantenimiento

Línea optimizada de mantenimientomejora/sustitución continua

Mantenimiento

Revisión general

Reparación

Envejecimiento

39Predicciones productivas

PDCA proporciona bastante más información que las mediciones de resistencia de aislamiento (IR) e índice de polarización (IP) utilizadas normalmente. PDCA es un método de CC en el que se somete inicialmente a carga el aislamiento del devanado y se descarga después a tierra a través de un contador de baja intensidad. Se generan dos curvas que describen la variación de la intensidad a lo largo del tiempo durante estas dos fases de medida ➔ 5a. A partir de esas curvas es posible obtener un valor de almacenamiento de carga para el aislamiento del devanado y compararlo con los valores de referencia en condiciones normales. Ello permite un análisis más exhaustivo que si solo se utilizaran PI o IR y el método puede proporcionar valores satisfactorios incluso con devanados muy contaminados. PDCA da una idea de la

Sin embargo, no todos los datos pueden obtenerse de las fichas de especificaciones y los registros de datos del motor o generador. Un aislamiento de devanado, en diferentes fases del proceso de envejecimiento, tiene propiedades que solo podrán estimarse mediante mediciones. LEAP de ABB incluye cuatro métodos principales de medición que proporcionan información acerca de las condiciones de la superficie y del interior del aislamiento:− Análisis de las corrientes de polariza

ción y despolarización (PDCA)− Análisis de tg δ y capacitancia− Análisis de descarga parcial (PD)− Análisis de la conducta de aislamiento

no lineal (NLIBA)

cantidad y la localización del almacenamiento de carga en el aislamiento del motor o generador e identifica la contaminación de la superficie del devanado. También ofrece una visión adicional sobre el estado del aislamiento del devanado, incluyendo su posible envejecimiento y holguras.

El análisis de tg δ y capacitancia es un método estándar que se utiliza normalmente antes de la entrega de los motores y generadores eléctricos de alta tensión. Las medidas de tg δ proporcionan una indi cación de las pérdidas dieléctricas en el aislamiento. A una cierta tensión, la curva asociada presenta una variación brusca cuando se empiezan a producir descargas parciales en el devanado ➔ 5b. Un análisis de tg δ y capacitancia proporciona infor

LEAP de ABB es algo más que un simple paquete para inspección. Se trata asimismo de una herramienta para la gestión sistemática del mantenimiento.

2 Las estadísticas obtenidas de una encuesta de IEEE muestran que se necesitan métodos predictivos para evitar averías en el devanado.

2a Detección durante el funcionamiento normal 2b Detección durante el mantenimiento o la prueba

Cojinete Devanado Dispositivos exteriores

Eje/acoplamiento Escobillas/anillo rozante

Rotor Sin especificar

37%

33%

11%

6%

5%

5%

3%

61%

10%

8%8%

2%

7%

4%

3 La carga eléctrica y la resistencia del aislamiento varían con el tiempo y cuando las curvas se cruzan se produce un fallo.

Resistencia

Transitorios

CargaFallo

Vida útil restante

Ventaja 1: No se produce fallo prematuro

Ventaja 2: Aumento de la vida

Evaluación de la condición y adopción de las medidas adecuadas en este momento.

40 revista ABB 4|12

jecimiento durante mucho tiempo. Además de la indicación del estado de despolimerización de la resina, los armónicos ofrecen asimismo información sobre la situación de la pantalla de protección de la

corona y del sistema de atenuación del campo que se utiliza en los extremos de las ranuras.

Estos diferentes métodos de medición se solapan parcialmente en cuanto a lo que pueden detectar. Como consecuencia, la indica

ción de un defecto en una medición puede verse confirmada por otra. Los resultados son también influidos por factores ambientales como la temperatura y la humedad, que hay que tener en cuenta.

Mientras el método PDCA es una prueba de CC, los demás se basan en CA. Las pruebas de CC son sensibles al estado de

de aire causadas por la deslaminación del aislamiento.

NLIBA es un método exclusivo de ABB en el que se analiza la admitancia del aisla

miento del devanado. Como complemento sofisticado del análisis de tg δ y capacitancia, examina los armónicos producidos dentro del aislamiento del devanado por medio de su comportamiento no lineal. Los distintos modelos de armónicos obtenidos indican condiciones de aislamiento diferentes, representando generalmente los armónicos de orden superior un enve

mación acerca de la cantidad de espacios de aire de descarga del aislamiento, estado de la resina, contaminación, espiras sueltas y otros defectos dentro del aislamiento del estator.

Se utilizan las mediciones de PD para evaluar el tamaño y la ubicación de la actividad de descargas en el sistema de aislamiento del estator. Se filtran las descargas parciales a través de un condensador de acoplamiento y una impedancia terminal y luego se registran. La actividad de descarga parcial se representa en un ciclo de tensión mediante la información medida de amplitud, fase e impulsos recogida a lo largo de varios ciclos de tensión ➔ 5c. El análisis tiene en cuenta la amplitud y la forma de la curva de descarga parcial en las fases positiva y negativa del ciclo de tensión para diferentes niveles de tensión. Esta configuración facilita información acerca de la parte del devanado del estator en que se producen descargas parciales: por ejemplo, en las ranuras entre la bobina y el laminado del estator, los extremos de la bobina o las cavidades internas

Los cálculos y los análisis son realizados por expertos en un centro de excelencia de ABB LEAP y no se limitan a los motores y generadores fabricados por ABB.

4 LEAP de ABB en cuatro niveles

nivel Programa-ción de LEAP de ABB con relación a la vida esti- mada (%)

Estado de motor/generador

Acción Resultado

Básico Cada 5 En funcionamiento

Recogida de datos (a distancia o en las propias instalaciones), incluyendo horas de funcionamiento, tensión, intensidad, potencia, deslizamiento, número de arranques y paradas, tempe ratura (devanado, refrigerante, ambiente), ciclo de trabajo, modelo de carga, histórico de fallos y mantenimiento, alimentación eléctrica, etc.

Análisis de la esperanza de vida con un nivel de confianza del 65%

Plan de inspecciones y mantenimiento basado en la condición

Estándar Cada 10 Montado pero parado

Recogida de datos básicos PDCA NLIBA Análisis tg δ/capacitancia Análisis PD

Evaluación de la condición de los devanados del estator incluyendo contaminación, envejecimiento, holguras, delaminación y sistema de clasificación de esfuerzos

Análisis de la esperanza de vida con un nivel de confianza del 80 %


Avanzado Cada 25 Parcialmente desmontado

Recogida de datos estándar Inspección visual de los extremos del devanado Medición de la sonda de PD Respuesta mecánica dinámica del devanado Análisis de esfuerzos de los extremos del

devanado

Evaluación de la condición de los devanados del estator en el paquete estándar, además de los extremos del devanado



Máximo Cada 50 Desmontaje del rotor

Recogida de datos avanzados Determinación del ajuste de las cuñas Medida de la resistencia del acoplamiento Inspección visual, incluyendo las zonas de

ranuras Análisis de esfuerzos de los devanados

Evaluación de la condición de los devanados del estator en el paquete avanzado, además de la zona de ranuras



41

la superficie y las de CA aportan más información sobre el volumen de aislamiento.

AnálisisUna vez que se dispone de la información anterior, junto con los datos recogidos, el paso siguiente en LEAP de ABB es el análisis. Esto proporciona una imagen completa del devanado del estator basada en la experiencia y el cálculo que utiliza software patentado con algoritmos únicos elaborados y perfeccionados por ABB. A lo largo del tiempo, ABB ha creado una base de datos de las mediciones y los análisis de más de 5.000 motores y generadores de todo el mundo. Esto ofrece una base sólida para la determinación del estado del devanado de un estator, efectuar cálculos de la carga y estimar la vida residual prevista ➔ 6. En consecuencia, LEAP de ABB no depende de los viejos registros de mediciones efectuadas en un determinado motor o generador eléctrico.

Los cálculos y los análisis son realizados por expertos en un centro de excelencia de ABB LEAP y no se limitan a los motores y generadores fabricados por ABB. Los clientes reciben informes globales con resultados de los análisis, recomendaciones de acciones y una estimación de la vida útil restante. Aquellos que necesiten ayuda para la aplicación de las medidas recomendadas pueden dirigirse a uno de los muchos centros de servicio de ABB existentes en todo el mundo.

Maximizar el valorLEAP de ABB proporciona a los operadores de motores y generadores eléctricos el acceso a una herramienta precisa para el mantenimiento predictivo que permite maximizar el valor de sus recursos de motores y generadores. Puesto que el tiempo de actividad y los costes generales son cada vez más críticos, LEAP de ABB ayudará a asegurar que se cumplen los objetivos de los operadores.

Predicciones productivas

Tobias Österholm

ABB Motors and Generators, Service

Västerås, Suecia

[email protected]

Cajetan T. Pinto

ABB Motors and Generators, Service

Bombay, India

[email protected]

6 Mejora de la vida útil de motores y generadores eléctricos

Resistencia

Carga producida

Tiempo (años)

Mejora de la vida útil gracias a la recuperación de la producción de

carga original

Mejora de la vida útil gracias a la reducción de la carga con un nuevo diseño

ABB LEAP para prolongación de la vida útil

Fallo

Fallo prematuro

Car

ga/r

esis

tenc

ia

5b A una cierta tensión, la curva presenta una variación brusca cuando se empiezan a producir descargas parciales en el devanado.

Tiempo (ms)

Cap

acita

ncia

(uni

dad

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rbitr

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s)

80

60

40

20

0

20

40

60

80

100

120

40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60

Fase U Fase V Fase W Fase UVW

5a Variaciones de la intensidad con el tiempo durante la prueba de carga/descarga

5 Mediciones de CA y CC correspondientes al paquete estándar LEAP

Tiempo (s)

0,01

0,1

1

10

100

1 10 100 1000

Inte

nsid

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de

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p)

5c Actividad de descarga parcial recogida a lo largo de varios ciclos de tensión

Fase (°)

Rec

uent

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0.0

500p

1.0n

1.5n

2.0n

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3.0n

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0 60 120 180 240 300 360

1

10

100

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plit

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)

revista ABB 4|12 42

JERRy MIChAELSon, AnDREAS MoGLESTUE – Desde su descubrimiento hace casi 120 años, la radiografía ha sido tanto una fuente de fascinación como una herramienta valiosa. Las descarnadas y casi espeluznantes fotografías en escala de grises de nuestros huesos que vemos en el hospital ofrecen una visión sin parangón del interior del cuerpo humano. Al igual que de vez en cuando los seres humanos deben visitar al médico, lo mismo ocurre con la aparamenta que exige un control periódico. Ambos tipos de exámenes están ahí para localizar las causas de las dolencias, o para identificar proactivamente medidas que las eviten. y ahí termina el parecido algo superficial. ¿o no? Puede que la aparamenta no precise presentar muestras de sangre ni tener que tomar píldoras o vacunarse, pero eso no significa que no haya nada que su servicio no pueda aprender de la medicina. Cuando los médicos utilizan una radiografía para mirar en el interior del cuerpo, quiere decir que no necesitan utilizar el bisturí. Para el paciente eso reduce el dolor, el riesgo, los costes y el tiempo. Estas mismas ventajas se aplican igualmente a la aparamenta. Se pueden inspeccionar los equipos sin desmantelarlos. Se minimizan el tiempo de inmovilización y los costes, y se elimina el riesgo de contri-buir a producir más errores o causar daños en el montaje posterior.

La inspección radiográfica ahorra costes y tiempo de inmovilización y permite una mejor planificación del mantenimiento

Visión del interior de la aparamenta

43Visión del interior de la aparamenta

desmontarlos. Al igual que con la inspección manual descrita anteriormente, el equipo tiene que ser separado del servicio, desconectado y puesto a tierra. Pero las etapas posteriores y el tiempo de inmovilización total se sustituyen por la instalación, mucho más sencilla y menos invasiva, del equipo de rayos X ➔ 1. El ahorro de tiempo logrado supone una reducción del tiempo de inmovilización de días a horas ➔ 2.

Conjuntamente con diagnósticos operativos (medición precisa de los tiempos de respuesta para deducir el grado de desgaste de los contactos), la radiografía puede constituir una forma de bajo coste, aunque eficaz, de obtener información detallada sobre la condición del equipo y predecir el número restante de ciclos operativos antes de que se precise una intervención.

En ➔ 3 se presenta una comparación entre las imágenes radiográficas y un diagrama. En ➔ 4 se muestran ejemplos del nivel de detalle que puede proporcionar ese tipo de imágenes. Los expertos pueden utilizar esas imágenes para medir las piezas que estén sujetas a desgaste. En ➔ 5 se compara una tobera “según especificación” con otra “que no cumple la especificación”.

Además de los problemas asociados al desgaste, una radiografía también puede revelar defectos de fabricación. En ➔ 6, se puede ver un tornillo suelto, y en ➔ 7,

L a inspección de la aparamenta de la forma tradicional no es una tarea sencilla. En primer lugar, hay que planificar y coordinar el

tiempo de inmovilización. Antes de que una persona pueda acercarse al equipo, debe desconectarse y ponerse a tierra. Los interruptores llenos de SF6 tienen que desgasificarse (y puesto que el SF6 es un potente gas de efecto invernadero, no debe liberarse en la atmósfera sino que hay que recogerlo y reciclarlo). Entonces empieza el verdadero desmantelamiento y el posterior montaje. Esta fase entraña el riesgo de que los errores humanos pueden introducir defectos que no existían anteriormente. Es posible perder, dañar o montar incorrectamente los componentes y que entren partículas extrañas en los equipos. El desmontaje necesario para la inspección es lento, costoso y no siempre eficaz.

En vista de la importancia de la aparamenta en la cadena de suministro de la energía eléctrica, las compañías eléctricas no pueden permitirse dejar de inspeccionar su aparamenta periódicamente. Un mal funcionamiento inesperado puede causar apagones, y con ello la pérdida de productividad y daños en la economía. Al mismo tiempo, con el fin de planificar eficazmente el mantenimiento y las sustituciones, es vital el conocimiento de la condición de la aparamenta.

Veamos qué ocurre con la radiografía. Con la inspección radiográfica, ABB puede mirar dentro de los equipos sin tener que

Con la inspección radiográfica, ABB puede ver dentro de los equipos sin tener que desmontarlos

Imagen del títuloMirando al interior de un interruptor mediante radiografía

1 Radiografía

La invención de las radiografías se atribuye a Wilhelm Conrad Roentgen, que en 1895 hizo la primera fotografía de rayos X del mundo, mostrando la mano de su esposa. El principio de las radiografías se basa en la radiación electromagnética de longitudes de onda que tienen la capacidad de pasar a través de muchas sustancias, pero que se pueden captar en una película o incluso ser directamente visibles en una pantalla fluorescente. Además de los usos médicos, los rayos X han encontrado una amplia gama de aplicaciones que van desde la cristalografía a la seguridad de los aeropuertos.

El principio en que se basa una fotografía de rayos X no es esencialmente distinto del de una fotografía normal. Requiere una fuente de rayos X y una pantalla. Dado que los rayos proceden de una fuente puntual, no se precisa ninguna óptica para enfocarlos. La figura anterior muestra la configuración utilizada por ABB.

ABB utiliza como fuente de rayos X una fuente natural de radiación, tal como Ir192 o Co60. El aparato de rayos X se monta alrededor del equipo, eliminando la necesidad de desarmar o desplazar ningún componente. La placa suele unirse a la aparamenta y se dispone un objeto de referencia colocado en el mismo plano como referencia de tamaño. Para proteger a los trabajadores de esta radiación, se evacua la zona durante la exposición a los rayos. Tras la exposición a los rayos, se examina la pantalla, que se limpia posteriormente para poder volver a usarla.

Distancia entre la fuente y la película

Fuente de rayos X

Depósito de aluminio

Gas SF6

Referencia de tamaño conocido

Casete

Interruptor

Pantalla de imagen reutilizable

44 revista ABB 4|12

vistas a reducir los costes y el tiempo de inmovilización, se decidió efectuar pruebas de diagnóstico externo e inspección radiográfica. Como consecuencia de estas pruebas, de los 26 interruptores a los que se hicieron radiografías:− Uno precisó intervención para corregir

un problema del material.− Siete necesitaron una reducción del

contenido de humedad del gas SF6.

un perno que se ha insertado incorrectamente.

Estudio de un caso: Call henry Inc. y la nASACall Henry Inc. es el contratista de servicios de alta tensión “in situ” en el centro de investigación Glenn Research Center de la NASA en Cleveland, Ohio (Estados Unidos). El centro dirige la I+D de la NASA en aeropropulsión y está especializado en turbomaquinaria, propulsión impulsada y comuni caciones, además de encabezar la investigación en las disciplinas de ciencia microgravitatoria de física de fluidos, ciencia de la combustión y medición de aceleración en campos microgravitatorios. La fiabilidad de la alimentación eléctrica es vital para los trabajos del centro. Una revisión de la aparamenta reveló que muchos de sus interruptores automáticos tenían entre 10 y 14 años; uno de ellos había realizado 2.700 operaciones durante su vida.

En febrero de 2006, Call Henry Inc. se puso en contacto con ABB en nombre del centro de investigación acerca del estado de 26 interruptores automáticos de ABB tipo 38PM4020 rellenados con SF6. Con

4 Ejemplos de detalles revelados mediante radiografía

El tiempo de inmovilización se reduce de días a horas.

6 Tornillo suelto

2 Ahorros de tiempo gracias a la radiografía

Tiempos de inmovilización

Tipo de interruptor Inspección interna Radiografía automático invasiva clásica

38 145 kV 2 días 2 horas

242 kV 3 días 3 horas



5 Comparación de una tobera “buena” y otra “mala”

observe la forma y el tamaño del contacto fijo de formación de

arcos

observe la forma y el tamaño del contacto fijo de

formación de arcosEspecificación

del fabricante: menos de

20 mm

Especificación del fabricante:

menos de 25 mm


menos de 20 mm


menos de 25 mm

5a Tobera conforme con la especificación

5b Tobera no conforme con la especificación

3 Comparación de imágenes radiográficas y un esquema de un interruptor 38/72 PM

Enfriador Cilindro móvil

Válvula de control Tobera aislante de arcos Tubo del alojamiento del interruptor

Contacto principal móvil Tobera aislanteContacto principal fijo

Contacto de arco fijoContacto de arco móvil

45Visión del interior de la aparamenta

Por consiguiente, ABB inspeccionó mediante radiografía otros cinco interruptores del mismo diseño. Basándose en los resultados y en una revisión efectuada por un experto de Westinghouse, se deter minó que uno de estos interruptores tenía al menos tres orificios rotos. Una

fase carecía de dos agujeros y una fase carecía de uno. Si este interruptor tuviera que realizar una interrupción por avería total, sería probable que se produjera un fallo. Se encontró que los demás interrupto

res no necesitaban reparación inmediata. Esta operación ahorró al cliente 60.000 dólares en comparación con las inspecciones internas tradicionales.

La radiografía es la herramientaEstos y otros ejemplos demuestran que la inspección radiográfica ahorra tiempo y dinero, tanto al reducir la cantidad de trabajo que hay que hacer en comparación con la inspección invasiva tradicional como por lo que se refiere a la perturbación y al tiempo de inmovilización de la actividad del cliente. ABB puede efectuar radiografías tanto en equipos que ha fabricado como en otros de terceros y de fabricantes desaparecidos, y dispone de experiencia para evaluar las fotografías y proporcionar asesoramiento basándose en ellas.

− 19 fueron sometidos a mantenimiento intrusivo e incorporación de repuestos.

En términos generales, se ahorraron 38 díashombre de inspecciones internas a fondo. Tras la realización de las pruebas de diagnóstico externo y el mantenimien

to consiguiente, el parque de la NASA recuperó un estado de funcionamiento fiable por menos del 50 por ciento del coste del mantenimiento tradicional.

Estudio de un caso: Pacific northwestEn otoño de 2006 se pidió a ABB que realizara inspecciones radiográficas de ocho interruptores ABB de una instalación de Pacific Northwest. Poco antes de la inspección, la compañía había retirado del servicio un interruptor Westinghouse 262SFA. Una inspección del interruptor retirado reveló que el orificio de un contacto estaba roto y que los anillos de guía de los otros cuatro se habían desprendido y se encontraban en el fondo del cárter. Esta situación planteó la posibilidad de un fallo catastrófico del interruptor. Aumentaba el riesgo el hecho de que la pieza rota resultó que no era un componente OEM 1 sino uno no OEM sometido a ingeniería inversa (ABB asumió las actividades de transmisión y distribución de Westinghouse en 1989 y continúa suministrando piezas de OEM).

Jerry Michaelson

ABB High Voltage Products

Nashville, TN, Estados Unidos

[email protected]

Andreas Moglestue

ABB Review

Zurich, Suiza

[email protected]

nota a pie de página1 OEM: Fabricante original del equipo

ABB puede efectuar radiografías tanto en equipos que ha fabricado como en otros de terceros y de fabricantes desaparecidos.

7 Perno incorrectamente insertado (obsérvese la separación entre el disco y la carcasa)

7a Una zona preocupante 7b Perno correcto 7c Croquis de referencia

46 revista ABB 4|12

FREDRIK ALFREDSSon, JonAS BRonMARK, PETTER DAhLSTEDT,

MAGnUS LARSon, ELInA VARTIAInEn – Los dispositivos móviles tienen un enorme potencial para aumentar la eficiencia, la productividad y la satisfacción del personal de la planta en las instalaciones industriales: la gente podría trabajar de forma más independiente; podría haber menos errores si accediera a la información en sus dispositivos móviles en lugar de depender de otras personas o de su propia memoria; se podrían actualizar los sistemas sobre la marcha; y se podría contactar directamente en cualquier momento con los responsables de la toma de decisiones. La movilidad podría aumentar considerablemente la eficien-cia de los trabajadores a pie de obra, ya que podrían

acceder a la información en tiempo real estando lejos de sus puestos de trabajo o de las salas de control, lo que permitiría una mayor independencia. y sin embargo, a pesar de las ventajas obvias que pueden aportar, los dispositivos móviles no se están utilizando con todas sus posibilidades en las instalaciones industriales. Pero ABB está trabajando para cambiar esta situación. Sus investigadores han estado trabajando para identificar las dificultades del empleo de dispositivos móviles en entornos clásicos de producción, así como las necesidades del personal en esas instalaciones. ABB está definiendo conceptos de los dispositivos móviles que ayudarán a aumentar la capacidad del personal de la planta.

La adaptación de los dispositivos móviles a las aplicaciones industriales

Siempre en contacto

47Siempre en contacto

voz (por ejemplo, Siri en el iPhone) y de gestos está por fin a un nivel aceptable. Estas posibilidades permiten una interacción eficaz entre el usuario y el dispositivo móvil incluso en situa ciones en las que no sería posible una interacción entre mano y ojo.

Problemas para los dispositivos móvilesEntre los problemas que presenta la intro ducción de dispo sitivos móviles en entornos industriales se incluyen la capacidad de las redes, los procedimientos de trabajo actuales, la infraestructura de TI, el entorno y los equipos de seguridad.

Capacidad de las redes

Una planta industrial puede no disponer de una infraestructura de red para la conectividad de móviles. Esto puede ser bastante obvio en una mina bajo tierra, donde la roca hace muy difícil construir una red que permita una buena potencia

E n la actualidad, los dispositivos móviles constituyen una parte esencial de las actividades diarias de la gente, permitiéndoles

mantenerse en contacto mediante llamadas, mensajes de texto, correo electrónico y medios sociales. También se utilizan los dispositivos móviles para la creación de soportes de comunicación (incluyendo foto grafías y vídeos) que se puedan compartir con terceros. Además los dispositivos móviles son algo más que un simple aparato de comunicación: pueden utilizarse como reproductor de música, ayuda para la navegación o plataforma de juegos y permiten una combinación muy potente de tecnologías de la que puede hacerse uso para la automatización industrial. Las técnicas de interacción que utiliza la gente para controlar los dispositivos móviles (por ejemplo, el tacto, la voz y los gestos) también han evolucionado a un ritmo rápido durante los últimos años. Por ejemplo, la introducción de dispositivos bien diseñados sensibles al tacto ha cambiado totalmente el mercado del teléfono inteligente, y el reconocimiento de

de señal. Pero puede que incluso las minas a cielo abierto tampoco tengan una buena cobertura de redes móviles, porque a menudo se encuentran en zonas remotas con escasa densidad de población, que por lo tanto no tienen ninguna necesidad de redes comerciales o particulares.

Procedimientos de trabajo actuales

En muchas plantas los teléfonos de radio (es decir, los walkie talkies) siguen constituyendo un importante medio para la comunicación entre los trabajadores. Las fábricas suelen estar divididas en muchas

Imagen del títuloDispositivos móviles como el iPad de Apple se están utilizando de forma eficaz en instalaciones industriales.

Una combinación potente de tecnologías puede potenciarse para la automatización industrial.

48 revista ABB 4|12

Entorno

La multitud de entornos industriales distintos afecta también a la utilización de dispositivos móviles. Algunos contienen impurezas como polvo o suciedad que pueden influir en la sensibilidad al tacto. Otros entornos presentan grandes variaciones de temperatura que afectan al funcionamiento de la batería y hacen que el dispositivo trabaje más despacio con tiempos de respuesta más largos. Otros pueden tener humedad. Las condiciones luminosas también pueden variar, afectando por tanto a los esquemas en color y a la luminosidad utilizados en el dispositivo para conseguir el mejor contraste.

Equipos de seguridad

Los ambientes industriales obligan a que el personal tenga que utilizar equipos de protección. El tipo de equipo puede variar en función del nivel de seguridad del proceso, pero en general se suelen utilizar botas, chalecos, cascos, guantes, protección auditiva y gafas de seguridad. A menudo el equipo de protección es obligatorio en ciertas áreas; por ejemplo, al moverse por las galerías de una mina o al caminar en torno a una planta. Sin embargo, los trabajadores actuales pasan menos tiempo en áreas peligrosas, ya que permanecen con más frecuencia en salas de control u otros ambientes de oficina. Por consiguiente, el equipo de seguridad está siendo cada vez menos un problema en determinadas áreas.

zonas que utilizan distintas frecuencias de radio para la comunicación para impedir la sobrecarga de información. En algunas fábricas, los trabajadores llevan tanto un dispositivo móvil como un teléfono de radio, ya que el dispositivo móvil no ha podido sustituir la funcionalidad que ofrece la radio.

Infraestructura de TI

Los sistemas industriales de TI suelen incluir mucho software preexistente, ya que han sido desarrollados a lo largo de varias décadas y podría resultar difícil la integración de dispositivos móviles con los actuales sistemas de proceso.

Por ejemplo, las soluciones móviles intro ducidas por los clientes podrían no estar diseñadas específicamente para dispositivos móviles, sino más bien copiadas de un entorno de ordenador de sobremesa.

Los procesos industriales requieren también sistemas de TI extremadamente seguros, a los que no puedan acceder personas extrañas. Las empresas están preocupadas por la utilización de los dispositivos móviles, ya que podrían introducir más complejidad y riesgos en sus sistemas de TI. El departamento de TI podría valorar más la seguridad del sistema que el establecimiento de soluciones móviles que pudieran mejorar la eficiencia. Es fundamental comprender este compromiso al diseñar soluciones móviles para la automatización industrial.

1 El Extended Automation System 800xA de ABB complementa el uso de dispositivos móviles

Las soluciones móviles serán inútiles si no se puede acceder a la información en cualquier momento y en cualquier sitio.


Otro criterio importante es que el dispositivo móvil debe caber en un bolsillo; de lo contrario, podría quedarse en la mesa de trabajo y no ser llevado encima durante las tareas realizadas en la planta.

No se considera una cuestión fundamental la capacidad de escribir con un teclado completo, ya que el dispositivo móvil no tiene por objeto sustituir a un ordenador de sobremesa: es solo una herramienta para cuando se desplaza el trabajador a pie de obra. ABB ha instalado puestos de trabajo del sistema Extended Automation System 800xA en las plantas para que los trabajadores puedan acceder a distancia al sistema de automatización de procesos. Estas estaciones tienen un teclado y una gran pantalla, y pueden utilizarse cuando las características de un dispositivo móvil no sean suficientes ➔ 1–2. Tampoco se considera una cuestión importante tener que acostumbrarse a soportar ciertas limitaciones de los teléfonos inteligentes (por ejemplo, la necesidad de cargar el teléfono a diario), ya que el teléfono se podría cargar entre los turnos de trabajo junto con otros equipos que también lo necesitan, como las linternas. Por ello, puede que no sean necesarios dispositivos especiales con duración prolongada de la batería.

Los dispositivos móviles actuales que han sido diseñados específicamente para ambientes industriales no incluyen las tecnologías de interacción disponibles últimamente, tales como la multitarea o el multitacto, ni tampoco están equipados

Evaluación de las necesidades

ABB ha identificado necesidades específicas para los dispositivos móviles que se vayan a utilizar en entornos industriales. El conocimiento de estas necesidades es esencial al diseñar soluciones móviles para conseguir unos operarios y trabajadores a pie de obra más eficientes.

En su investigación, ABB ha descubierto que no se desean dispositivos móviles robustos en aquellos emplazamientos en los que no sea un requisito que los equipos no produzcan chispas (como, por ejemplo, en las plataformas de petróleo o gas). Los usuarios prefieren sustituir los dispositivos rotos o perdidos por otros nuevos en lugar de tener que pagar más por opciones más robustas. Los usuarios desean soluciones bien diseñadas para las copias de seguridad que guarden el contenido del dispositivo en caso de accidente. Las soluciones para copias de seguridad guardarían automáticamente el contenido del dispositivo móvil en un servidor seguro para impedir la pérdida de la información en caso de accidente.

Y por supuesto, la seguridad debe ser muy alta porque cualquier intrusión en el sistema podría ser desastrosa. Sin embargo, el nivel de seguridad no debe afectar a la disponibilidad del sistema. Las soluciones móviles serán inútiles si no se puede acceder a la información en cualquier momento y en cualquier sitio.

2 El System 800xA en un dispositivo móvil Las condiciones luminosas pueden variar, afectando a los esquemas en color y a la luminosidad utilizados en el dispositivo para conseguir el mejor contraste.

50 revista ABB 4|12

chat) también podría elegirse según la tarea y la disponibilidad de los participantes. Esto podría reducir al mínimo la sobrecarga de los operadores, ya que podrían responder a algunas de las preguntas de forma asíncrona. Los dispositivos móviles también permitirían la comunicación privada, lo que no es posible a través de los teléfonos de radio.

A veces el personal de las instalaciones industriales utiliza sus dispositivos móviles del trabajo o incluso los privados para tomar imágenes o vídeos con fines de docu mentación o para consultar a sus compañeros. Sin embargo, para esta tarea no cuentan con apoyo del sistema ni de herramientas facilitadas por su empleador. Por consiguiente, los dispositivos móviles industriales deben permitir más directamente la recogida y el intercambio de infor mación acerca de la situación del proceso industrial.

Desarrollo de aplicacionesEl rápido desarrollo de aplicaciones para la Web y los móviles es muy diferente del ciclo de salida al mercado tradicional, normalmente utilizado para los sistemas industria les. Las aplicaciones para móviles han adoptado un ciclo de lanzamiento al mercado de semanas y meses, añadiendo nuevas funciones y características cuando se actualizan. Por ejemplo, la aplicación para móvil Angry Birds ha ido añadiendo constantemente más niveles y nuevos personajes en el juego desde su publicación a finales de 2009. Igualmente, la aplicación Facebook para iOS también ha estado añadiendo constantemente funciones a lo

con sensores que midan la orientación (girós copo, acelerómetro), proximidad a otros objetos y condiciones luminosas. No obstante, los últimos teléfonos inteligentes de los mercados de consumo ofrecen estas capacidades y una superior experiencia de usuario. Los trabajadores de las instalaciones industriales tienen las mismas expectativas para los dispositivos móviles cuando se utilizan como herramienta de trabajo.

La principal ventaja de un dispositivo móvil en una instalación industrial es el acceso en tiempo real a toda la información, independientemente de la ubicación de los trabajadores. La información incluye los datos del proceso y manuales, planos y descripciones. Una información actualizada es vital para acceder a la información del proceso. En la actualidad, esto se consigue comunicándose por radio o teléfono con el operario de la sala de control ➔ 3.

Para que una solución móvil funcione, es importante que todo el mundo esté incluido en una comunicación por móvil. Para lograrlo, todo el personal debería disponer de un dispositivo móvil. De lo contrario se necesitarán otros métodos de comunicación, lo que a su vez añade complejidad a la comunicación. En un caso ideal, una persona podrá ponerse en contacto con cualquier otra en la planta de acuerdo, por ejemplo, con su disponibilidad o con su área de responsabilidad o con sus conocimientos sin necesidad de conocer el número de teléfono real. El método de comunicación (por ejemplo, llamada de teléfono o de vídeo, mensajes de texto o

La principal ventaja de un dispositivo móvil en una instalación industrial es el acceso en tiempo real a toda la información, independientemente de la ubicación de los trabajadores.

3 Clientes satisfechos

Tres clientes de ABB han incorporado una solución móvil que utiliza la capacidad de escritorio remoto del sistema 800xA de ABB: Boliden en Gällivare, Tarkett en Ronneby y Alcro Beckers en Nykvarn. La mina de Boliden estaba utilizando una aplicación Android en un teléfono inteligente y Tarkett y Alcro Beckers tenían tablets. Todas las soluciones móviles utilizaban el escritorio remoto para acceder al sistema ABB 800xA de forma similar a los clientes de PC. Por lo tanto, las soluciones móviles utilizadas no estaban diseñadas específicamente para dispositivos móviles con pantallas más pequeñas e interfaces de usuario táctiles, sino que se transfirieron directamente de las soluciones para PC, sin necesidad de modificaciones importantes. Los clientes hicieron los siguientes comentarios sobre las ventajas de sus soluciones móviles:

“Como cliente móvil podemos acceder a todos los sistemas: podemos controlar los procesos, crear planos eléctricos y descripciones funcionales y acceder al sistema de mantenimiento. Es muy útil poder estar en el lugar del proceso y resolver averías sin la ayuda de la sala de control. Anteriormente, sin el teléfono teníamos que trabajar por parejas: uno estaba en la sala de control y comprobando las pantallas y el otro se encontraba en el emplazamiento.” Mikael Burck, Director del Departamento Eléctrico en Boliden Aitik

“Para el técnico de mantenimiento es una ventaja enorme disponer de todos los datos necesarios de manera fácilmente accesible. El tablet con conexión de escritorio remoto con nuestro sistema 800xA hace que su trabajo sea mucho más eficiente, puesto que ahora puede manejar el proceso, viendo valores en tiempo real y datos históricos durante la solución de averías.”Ted Evaldsson, Director del Departamento Eléctrico en Tarkett

“Utilizo el 800xA desde mi iPad a través del escritorio remoto para iniciar nuevos conjuntos de lotes, para supervisar el proceso y para hacer los ajustes necesarios en él. Ha demostrado ser una herramienta realmente eficaz y precisa, ya que ahora puedo observar el depósito y su contenido mientras estoy haciendo los ajustes.”Mats Johansson, operario de proceso en Alcro Beckers


para detección del entorno pueden hacer aún más potentes los dispositivos móviles en varios aspectos. La realidad aumentada presenta una vista en directo de la realidad, por ejemplo, a través de una toma de cámara con un dispositivo móvil. Después, se amplía la vista con un contenido generado por ordenador (p. ej., gráficos). La realidad aumentada podría ser útil, entre otras cosas, para que los técnicos de mantenimiento visualizaran más información relacionada con los equipos. Por ejemplo, el sistema podría mostrar infor mación importante relativa a un aparato (como el nivel de agua en un depósito).

Los picoproyectores son proyectores portátiles pequeños que pueden proyectar imágenes a tamaño natural sobre cualquier superficie. Cuando se añaden a los dispositivos móviles (algunos dispositivos móviles ya incluyen uno, por ejemplo, Samsung Beam), cualquier superficie puede utilizarse como dispositivo de visualiza ción. Enton ces, un ingeniero de mantenimiento podría utilizar su picoproyector para proyectar instrucciones relacionadas con la labor de mantenimiento directamente encima del dispositivo que hay que reparar.

Los dispositivos móviles ya incluyen sensores tales como giróscopos y acelerómetros para detectar la orientación del dispositivo. En el futuro, los dispositivos móviles incluirán probablemente más sensores tales como cámaras de infrarrojos o detectores de olor para registrar datos sobre el medio ambiente. Esta información podría ser utilizada para comprobar la presencia en el aire de gases anómalos o si se han recalentado algunos equipos. El giróscopo y el acelerómetro podrían utilizarse para detectar hacia donde está apuntando el técnico de mantenimiento e identificar el dispositivo en cuestión para obtener más información relacionada con el mismo.

ABB continúa oteando el futuro para analizar la repercusión de las tecnologías emergentes y explorar el uso eficiente y la combinación razonable de tecnologías existentes y emergentes relacionadas con la mejora de los dispositivos móviles.

largo del tiempo en lugar de lanzar una versión que incluya desde el primer día todas las características solicitadas.

Este método de desarrollo de software (añadir funciones en actualizaciones de pequeño tamaño pero frecuentes) es neces ario en el mundo de los móviles dado lo rápidamente que están cambiando el hardware y el software. El mejor hardware de hoy, mañana se considerará antiguo y será reemplazado por otro. Estos rápidos ciclos de lanzamiento de las versiones de software es algo a lo que el sector industrial tendrá que adaptarse presentando actualizaciones con tanta frecuencia como otras aplicaciones para dispositivos móviles en lugar de presentar “superversiones” que incluyan todas las características solicitadas pero al precio de una fase de muy largo desarrollo.

Además, al cambiar hacia ciclos de desarrollo rápidos es posible crear y lanzar software para la industria que resuelva los casos más críticos, donde las soluciones móviles conseguirán una enorme repercusión. Las actualización continua de las aplicaciones industriales las mejorará y añadirá las funciones requeridas. Por otra parte, la “realización rápida de prototipos” y el desarrollo de aplicaciones para dispositivos móviles tienen actualmente un coste reducido, lo que hace que las plataformas de teléfono inteligente sean atractivas también en el ámbito industrial.

Lo que viene por delanteEl continuo progreso de las tecnologías móviles relacionadas con la experiencia de los usuarios y las técnicas de interacción plantea la necesidad de permitir que evolucionen las interfaces hombremáquina (HMI) existentes de forma que las personas puedan utilizar estas técnicas cuando interactúen con productos de ABB. Las HMI futuras deberían utilizar lo mejor de estas nuevas invenciones (incluyendo sensores de profundidad, gestos, control de voz y nuevas tecnologías de visualización) y permitir a los usuarios interactuar con los sistemas de forma más eficiente y segura.

La investigación de ABB muestra que con aplicaciones hechas a medida para situaciones bien asimiladas y casos concretos de utilización, el uso de dispositivos móviles en la automatización industrial puede llevarse a un nivel totalmente nuevo. Nuevos desarrollos tales como realidad aumen tada, picoproyectores y sensores

Fredrik Alfredsson

Jonas Bronmark

Elina Vartiainen

Magnus Larsson


Västerås, Suecia

[email protected]

[email protected]

[email protected]

[email protected]

Petter Dahlstedt

ABB Process Automation, Control Technologies

Västerås, Suecia

[email protected]

Una continua actualización de las aplicaciones industriales las mejorará y añadirá las funciones requeridas.

52 revista ABB 4|12

53Protección frente a las ciberamenazas

PATRIK Boo – La intensidad de los ciberataques a los sistemas informáticos aumenta día a día. no deja de resultar preocupante que la creciente conectividad y el perfeccionamiento de los hackers (piratas informáticos) estén haciendo a los sistemas de TI más vulnerables a las intrusiones informáticas. Uno de los objetivos de estos ataques, que hasta hace poco han permanecido relativamente a salvo o, al menos, inadvertidos, son los sistemas que supervisan los procesos industriales en todo el mundo. El sofisticado ataque de software malintencionado llamado Stuxnet y otros incidentes han aumentado la sensibilización generalizada sobre las vulnerabilidades de los sistemas de control. Si un sistema de control sufre un ataque, o incluso si se pone en riesgo de forma inadvertida, los resultados podrían ser infracciones de normativas, daños en el equipo, pérdida de producción, daños al medio ambiente o peligro para los ciudadanos o los empleados de una empresa. En respuesta a una amenaza potencial y la subsiguiente demanda de los clientes, ABB ha creado Cyber Security Fingerprint, un servicio no invasivo que contribuye de forma significativa a disminuir el riesgo de que un sistema de control sea objeto de un ataque.

¿Se pueden permitir los servicios públicos y las industrias una violación de la seguridad informática?

Protección frente a las ciberamenazas

Imagen del título El entorno “conectado” actual plantea problemas de seguridad informática a los propietarios de sistemas de control. Cyber Security Fingerprint de ABB ofrece una solución integral.

54 revista ABB 4|12

− Los sistemas de control de las empresas de suministro de agua en Illinois y Texas (Estados Unidos) fueron supuestamente pirateados. En Illinois, una bomba de agua fue activada y desactivada incesantemente hasta que se quemó [1]. Poco después, un hacker publicó imágenes suyas en el sistema de control de una empresa de aguas de Texas para demostrar la facilidad con que el sistema de control –o cual quier otro– de Illinois podía ser víctima de un ataque informático. El sistema de vigilancia de la seguridad de la central nuclear de DavisBesse en Ohio fue infectado por el gusano “Slammer” en enero de 2003 y tuvo que desactivarse durante cinco horas. El gusano logró burlar los cortafuegos de la planta a través del ordenador portátil de un contratista que estaba conectado a la red de la central eléctrica. Afortunadamente, la central nuclear estaba inactiva en ese momento porque se estaba realizando uno de los procesos de mantenimiento programado. No obstante, el gusano recorrió Internet y provocó una denegación de servicio en algunos hosts, lo que ralentizó drásticamente el tráfico general de Internet. Además de la planta nuclear, el gusano infectó a casi otras 75.000 víctimas en cuestión de 10 minutos, entre ellas el sistema de control de una compañía eléctrica, a través de una red privada virtual (VPN); el sistema de control de una planta de petróleo, a través de un ordenador portátil; y una estación de operador de una máquina del papel, a través de un módem de acceso tele fónico. Se calcula que provocó daños por valor de más de mil millones de dólares.

Un estudio realizado en 2011 por el Instituto Ponemon sobre la ciberdelincuencia en grandes organizaciones multi nacionales con sede en los Estados Unidos cuantificó el impacto económico de los ciberataques y puso de relieve los graves daños que pueden causar en los resultados econó micos de una organización [2]. El estudio reveló que el coste medio de los ciberataques para una empresa es de 5,9 millones de dólares al año, aunque esta cifra varía entre 1,5 y 36 millones de dólares. No está previsto que estos costes disminuyan. La cifra de 5,9 millones de dólares representa un aumento del 56% con respecto a 2010.

L os sistemas de control de hoy en día son más vulnerables que nunca a las ciberamenazas, debido a la mayor interconecti

vidad, a la “informática en la nube” y al perfeccionamiento de las destrezas de los hackers. Mientras que las TI empresariales han sido siempre uno de los objetivos favoritos de estos piratas informáticos, su atención se dirige cada vez más a los sistemas de control. Uno de los factores que añade urgencia a la situación es el hecho de que en las economías emergentes están proliferando los sistemas de control.

Los ataques a los sistemas de control pueden causar estragos:− En una planta de tratamiento de

aguas residuales en Australia, un antiguo contratista descontento con la empresa accedió al sistema de control de esta e inundó el área circundante con millones de litros de aguas residuales sin tratar, acción que contaminó parques, ríos y los terrenos de un hotel. En Australia, el gusano “Sasser” infectó el sistema de señalización y control de RailCorp e hizo que se detuvieran todos los trenes durante ese día, lo que impidió que 300.000 trabajadores de Sídney acudieran a sus puestos de trabajo.

Dado que los costes de la ciberdelincuencia son dos o tres veces mayores que el coste de las medidas preventivas, la inversión proactiva en ciberseguridad es una decisión muy sensata.

55

Ciberataques: la respuestaLos hackers, o piratas informáticos, son cada vez más creativos y competentes, y el número de personas y grupos organizados dedicados a estas actividades va en aumento, lo que deja unos daños cuyo coste asciende a millones, si no miles de millones, de dólares. Desde Stuxnet, el software malintencionado que infectó y paralizó la central de tratamiento de combustiblenuclear de Natanz (Irán) en 2010, los servicios públicos y las plantas industriales se han puesto en alerta. No hace mucho que la irrupción del virus “Flame”, el código malintencionado más complejo hasta la fecha, hizo que la tensión fuera en aumento.

Tales amenazas, sumamente peligrosas para los sistemas de control, han atraído la atención de los gobiernos, que están tomando medidas para regular la ciberseguridad si no lo hacen las empresas. Aunque no es una opción necesariamente mala, las normativas impuestas por las Administraciones pueden errar el tiro o añadir costes innecesarios. Además, un enfoque de seguridad basado en normativas no es una alternativa eficiente a un enfoque basado en el riesgo. Por tanto, las empresas deben demostrar que toman medidas de forma correcta y proactiva para abordar la ciberseguridad, aunque un estudio de Bloomberg Government de 2012 llegó a la conclusión de que los servicios públicos, los bancos y otros operadores de infraestructuras tal vez necesiten dedicar hasta nueve veces más tiempo que el que dedican en la actualidad a mejorar su seguridad [4].

Según el informe del Instituto Ponemon, una muestra de referencia que incluía 50 organizaciones indicaba que estas fueron objeto de 72 ciberataques manifiestos y concluidos con éxito a la semana en 2011, lo que se traduce en 1,4 ataques por organización de referencia cada semana. Esto representa un aumento del 44% de los ataques concluidos con éxito respecto al año anterior. Prácticamente todas las organizaciones sufrieron ataques relacionados con virus, gusanos y/o troyanos en el periodo de cuatro semanas tomado como referencia ➔ 1. Curiosamente, esos ataques malintencionados representan solo en torno a una cuarta parte de los inciden tes de seguridad en el ciberespacio: los demás son consecuencia de negligencias, malware o fallos de TI.

Los ciberataques son comunes, caros y perjudiciales. En 2011 se publicó una encuesta realizada a 200 ejecutivos de TI a cargo de servicios de abastecimiento de agua, petróleo y gas en 14 países. El 80% de ellos afirmaba que habían sufrido ataques de denegación de servicio a gran escala [3]. Tales estadísticas, aunque están relacionadas principalmente con TI empresariales, indican que cualquier empresa sin una estrategia de seguridad informática bien elaborada está expuesta a un riesgo demasiado alto si piensa que no será objeto de un ataque. Dado que los costes de la ciberdelincuencia son, como mínimo, dos o tres veces mayores que el coste de las medidas preventivas, la inversión proactiva en ciberseguridad es una decisión muy sensata.

Procedimientos y protocolos: análisis cualitativo que indica que las instrucciones y directivas bien escritas protegen a las organizaciones.

1 Los tipos de formas de ataque que sufren las empresas que participan en el estudio de Ponemon [2]

(%)

Virus, gusanos, troyanos

Malware

Botnets

Ataques basados en la Red

Dispositivos robados

Código malintencionado

Personal interno malintencionado

Phishing e ingeniería social

Denegación de servicio

0 20 40 60 80 100

100

96

82

64

44

42

30

30

4


56 revista ABB 4|12

expertos en seguridad están muy preocupados por la vulnerabilidad de los sistemas de control ante los ciberataques.

Cyber Security FingerprintPara ayudar a los clientes a hacer frente a las ciberamenazas, ABB desarrolló Cyber Security Fingerprint, un servicio no invasivo que puede aplicarse a la mayoría de los sistemas de control que funcionan con versiones actuales del sistema operativo Microsoft Windows. El servicio sigue la avanzada metodología de servicios en tres pasos de ABB, de eficacia probada ➔ 2. Esta metodología ayuda a los propietarios de sistemas de control a proteger sus inver siones y sus empresas identificando vulnerabilidades y describiendo cuál es la mejor forma de mitigar los riesgos:1) Diagnóstico: una evaluación y compa

ración del estado actual con las buenas prácticas y normativas industriales y de equipos es el primer paso para desarrollar una estrategia que reduzca el riesgo frente a las ciberamenazas de seguridad para los sistemas de control. El objetivo de este ejercicio es identificar las áreas vulnerables y formular recomendaciones sobre cómo abordarlas.

2) Aplicación: a partir de las vulnerabilidades identificadas en el paso 1, los elementos físicos y virtuales del sistema de control se protegen con las configuraciones de seguridad, las directivas y los procedimientos pertinentes. Esto puede hacerse siguiendo las recomendaciones, por ejemplo, creando protocolos para los ajustes de las contraseñas, lo cual se explica en el informe de Fingerprint.

El desafío de la protecciónEn el pasado, los sistemas de control se aislaban del resto de los sistemas de información de las plantas. Ahora, las empresas exigen un planteamiento mucho más integrado. Los servicios públicos y las industri as cuentan con este intercambio de información sin precedentes para poder disponer de una visibilidad detallada de sus actividades y para facilitar una mejor toma de decisiones.

Y la situación se complica aún más por el hecho de que los sistemas de control tienden a tener una vida activa muy larga, de entre 15 y 20 años o más. En consecuencia, las defensas frente a los ciberataques pueden quedarse anticuadas o incluso ser nulas. Además, muchos sistemas incluyen pequeños dispositivos de procesamiento que realizan tareas específicas y que sencillamente no están equipados para ejecutar el software antivirus o los cortafuegos de protección.

Por otra parte, un ataque a un sistema de control puede tener consecuencias muy diferentes de una empresa a otra. En lugar de pérdidas de información o financieras, las consecuencias podrían ser infracción de los requisitos normativos, daños a los equipos, pérdida de producción, daños al medio ambiente o amenazas a la seguridad de los ciudadanos y de los empleados.

Aunque unas medidas de seguridad básicas podrían haber evitado o reducido los efectos de la mayoría de las intrusiones que se describen en este artículo, los

Para ayudar a los clientes a hacer frente a las amenazas que acechan en Internet, ABB ha creado Cyber Security Fingerprint.

2 El ABB Cyber Security Fingerprint cumple la metodología de servicios avanzados de tres etapas de ABB, ya bien probada.

1. Diagnosticar (fingerprint)– Medir las desviaciones de

rendimiento– Predecir ROI– Emitir un plan de acción

2. Aplicar (práctica)

– Corregir desviaciones de rendimiento

– Definir y super visar un plan

3. Conservar (exploración/seguimiento)

– Controlar desviaciones de rendimiento

– Programar mantenimiento– Definir activadores de

condición– Mantener las condiciones

Service

Mayor rendimiento

3 Las capas de protección múltiples reducen considerablemente el riesgo de sufrir ataques

Capas de protección de ciberseguridad

Seguridad física

Cortafuegos de software

Cortafuegos y arquitectura

Directivas de seguridad del grupo

Gestión de cuentas

Actualizaciones de seguridad

Soluciones de antivirus

Sistema de control

57

recopilación de datos– para recoger información y configuraciones del sistema de control y de los ordenadores de la red de la planta. Se carga un archivo ejecutable temporal para buscar en todos los ordenadores y terminales conectados en la red del cliente y para recopilar información sobre el perfil y la configuración. Este proceso sigue estrictamente las directivas y los procedimientos de seguridad de ABB.

Estos datos se añaden a la información recogida en entrevistas estructuradas con el personal clave de la planta, y se compara el estado de seguridad del sistema y la planta con las buenas prácticas y normas del sector, como la serie ISO/IEC 270001,

NERCCIP 2 e ISA62443 ( ISA99 ) 3. Después se utiliza el analizador de seguridad de ABB para generar indicadores clave del rendimiento (KPI), que indican los puntos fuertes y débiles de la ciberseguridad del sistema de control evaluado ➔ 4. ABB deter mina indica

dores clave del rendimiento para tres áreas fundamentales:− Procedimientos y protocolos: análisis

cualitativo que indica que las instrucciones y directivas bien escritas protegen a las organizaciones.

− Directivas de seguridad del grupo: directivas implementadas en el sistema, implantadas desde un

3) Conservación: la vigilancia perma nente del estado de los sistemas o, al menos, las comprobaciones periódicas, son medidas necesarias para proteger un sistema en un entorno que cambia con suma rapidez.

Este proceso de identificar los puntos fuertes y débiles a partir de datos recogidos de los sistemas críticos y del personal clave, y de compararlos con las buenas prácticas del sector, es el fundamento de Cyber Security Fingerprint de ABB. El enfoque de ABB sigue el principio de “defensa en profundidad”, lo que significa que Fingerprint comprueba si un sistema de control tiene los múltiples niveles de

protección necesarios para reducir significativamente el riesgo de ser objeto de un ataque ➔ 3.

Para completar el primer paso del procedimiento de Fingerprint, un técnico de asistencia in situ de ABB utiliza Security Logger –herramienta patentada por ABB de alta velocidad y basada en software para la

La avanzada metodología de servicios de ABB ayuda a los propietarios de sistemas de control a proteger sus inversiones mediante la identificación de vulnerabilidades y la reducción del riesgo.

notas a pie de página1 La serie ISO/IEC 27000 (también conocida

como “familia de normas ISMS) incluye normas de seguridad de la información publicadas conjuntamente por la Organización Internacional de Normalización (ISO) y la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC).

2) NERC es una organización internacional, independiente y sin ánimo de lucro cuya misión es garantizar la fiabilidad del sistema de energía en grandes volúmenes en América del Norte. NERCCIP se aplica específicamente a la protección de infraestructuras críticas (CIP).

3) La ISA99 cubre los sistemas de control y automatización industrial que, en caso de ser objeto de actos que entrañen riesgo, podrían ocasionar todas o algunas de las siguientes situaciones: peligro para la seguridad ciudadana o de los empleados de la empresa; pérdida de la confianza de los ciudadanos; incumplimiento de los requisitos normativos; pérdida de información privada o confidencial; pérdidas económicas y repercusiones en la seguridad nacional.

4 ABB revisa tres componentes clave del sistema de control de una planta para determinar los indicadores clave de rendimiento.

Sistema

– Organización– Personal– Control de acceso– Administración– Mantenimiento– Cumplimiento– Seguridad física

Procedimientos y protocolos


Configuración del equipo para cada ordenador del sistema

– Contraseñas– Cuentas de usuario– Auditorías de inciden

tes de seguridad– Consola de

recuperación– Inicio de sesión

interactivo– Sistema y dispositivos– Acceso a la red– Seguridad de red– Criptografía del sistema– Aplicación de directivas

– Sistema operativo– Servicios– Cortafuegos– Particiones– Actualizaciones de

seguridad de MS– Antivirus– Puertos abiertos– Elementos de inicio– Aplicaciones

instaladas

5 El informe muestra el riesgo relativo para el sistema basado en las partes evaluadas. Las áreas con menos coloración tienen menor riesgo que aquellas que están más coloreadas.

Procedimientos y protocolos


Configuración del ordenador

1 23

4

5

6

7

8

9

10

11

12131415

16

17

18

19

20

21

22

23

24

2526 Los KPI están represen

tados por números


58 revista ABB 4|12

servicio no garantiza la seguridad al cien por cien de un sistema de control. Ningún control de la ciberseguridad puede hacerlo.

Protección integralCyber Security Fingerprint de ABB es un servicio no invasivo que puede aplicarse a la mayoría de los sistemas de control que utilicen una versión actual del sistema operativo Microsoft Windows. Utiliza normas del sector en materia de recopilación de datos, buenas prácticas, una tecnología robusta y conocimientos especializados sobre seguridad de sistemas para ayudar a las empresas a proteger sus activos más valiosos. Conocer las vulnerabilidades de la ciberseguridad de los sistemas de control puede permitir a los servicios públicos y las industrias definir y aplicar planes de seguridad que:− aumenten la protección de la planta y

de la comunidad en la que está ubicada;

− reduzcan la posibilidad de que se produzcan interrupciones de sistemas y plantas;

− reduzcan mejor el riesgo frente a un ataque de ciberseguridad;

− reduzcan los costes por detección, contención y recuperación en relación con los ciberdelitos;

− faciliten una base sólida desde la que elaborar una estrategia de ciberseguridad sostenible.

servidor central o aplicadas en equipos individuales

− Configuración del ordenador: ajustes y aplicaciones que residen en equipos individuales del sistema

Sobre la base de la información recopilada y los KPI calculados, se genera un diagrama que identifica los riesgos de seguridad informática del sistema ➔ 5. Cuanto más tenue es el color en el diagrama, menor riesgo hay, aunque esto no significa que el sistema esté a salvo de ataques. No obstante, indica que hay instalada una buena protección básica para el sistema frente a las ciberamenazas.

El informe incluye también resultados detalla dos de cada sección y recomendaciones sobre cómo mejorar áreas vulnerables ➔ 6. ABB puede ayudar a implementarlas. Las recomendaciones se refieren a consideraciones físicas, gestión de toda la infraestructura, directivas y procedimientos, y gobernanza y responsabilidad en toda la organización.

Una vez que las recomendaciones de Finger print se han aplicado, el proceso y las herramientas instaladas permiten la reevalua ción periódica para medir y mantener el nivel de seguridad durante toda la vida útil del sistema de control. Esto es esencial en un momento en el que los ciber ataques evolucionan a diario.

Es importante tener en cuenta que Cyber Security Fingerprint es un indicador del estado de seguridad de un sistema en un momento dado. Ahora bien, aunque se sigan todas las recomendaciones, este

Lecturas recomendadasObermeier, S., Stoeter, S., Schierholz, R., Braendle, M., Ciberseguridad – la protección de las infraestructuras críticas en un mundo cambiante. Revista ABB 3/2012, 64–69.

Referencias[1] Ahlers, M. (2011, 18 de noviembre). Feds

investigating Illinois ‘pump failure’ as possible cyber attack. CNN.com. Consultado el 10 de julio de 2012 en http://articles.cnn.com/20111118/us/us_cyberattackinvestigation_1_cyberattackcybersecuritynationalcybersecurity?_s=PM:US

[2] Ponemon Institute. (agosto de 2011). Second annual cost of cyber crime study: Benchmark study of U.S. companies. Traverse City, MI.

[3] Torrenzano, R., Davis, M. (2011). Digital Assassination. Nueva York; St. Martin’s Press.

[4] Engleman, E., Strohm, C. (31 de enero de 2012). Cybersecurity Disaster Seen in U.S. Survey Citing Spending Gaps. Bloomberg.com. Consultado el 10 de julio de 2012 en http://www.bloomberg.com/news/20120131/cybersecuritydisasterseeninussurveycitingspendinggaps.html

Patrik Boo

ABB Process Automation Lifecycle Services

Westerville, OH, Estados Unidos

[email protected]

6 Conclusiones principales

Tema

Directiva de seguridad

Tamaño del histórico de contraseñas

Windows Server 2003 SP1

Descripción

Es crucial disponer de una directiva de ciberseguridad. La directiva describe

claramente lo que está y no está permitido y cómo reaccionar ante las

distintas situaciones. El proceso de redactar la directiva es importante, porque

obliga a la organización a considerar todos los aspectos de la ciberseguridad.

Al fijar un tamaño del histórico de contraseñas, los usuarios pueden elegir con qué frecuencia se pueden volver a utilizar las contraseñas antiguas. Debe desaconsejarse a los usuarios que sigan un ciclo a través de un conjunto común de contraseñas.

El Service Pack 1 de Windows Server 2003 se presentó el 30 de marzo de 2005 y el apoyo oficial finalizó el 14 de abril de 2009.

Recomendación

Hay que hacer que los gestores se convenzan

de la importancia de una directiva de seguridad.

Designe un equipo de ciberseguridad para que

la redacte y la tenga al día.

Fije un valor del tamaño del histórico de contraseñas mayor o igual a 13 contraseñas.

Actualice todo el software del servidor con la última versión. NOTA: La mejora del sistema operativo puede dar lugar a la necesidad de mejorar también el software de ABB. El programa ABB Automation Sentinel permitirá a los abonados beneficiarse de software nuevo y de actualizaciones de ABB.

59Ahorro sostenible de energía

ChRIS STUBBS – La eficiencia energética y sus correspon-dientes implicaciones medioambientales constituyen una preocupación para la base industrial mundial. hay una importante capacidad de mejora; sin embargo, muchas empresas aún tienen que aplicar tecnologías de ahorro de energía a sus operaciones. ABB ha diseñado un nuevo procedimiento comercial para mejorar la eficiencia energética en la industria que ayuda a los clientes a utilizar la energía eléctrica eficaz-

mente y a aumentar la productividad industrial de forma sostenible. Aplicando este método, ABB ha identificado ahorros de energía de entre el 5 y el 20 por ciento en un amplio abanico de industrias y servicios públicos, incluyendo las de aire y gases comprimidos, refrigeración y hVAC, siste - mas de refrigeración por agua, ciencias de la vida, hierro y acero, minerales y minería, papel y pasta de papel, producción de electricidad, alimentación y bebidas e industria química.

Las soluciones de ABB para la eficiencia energética industrial están permitiendo ahorros energéticos cada vez mayores en la industria.

Ahorro sostenible de energía

60 revista ABB 4|12

Apoyándose en el profundo conocimiento de la energía y la automatización que tiene ABB, los clientes pueden conseguir ahorros de energía reales.

A poyándose en el profundo conocimiento de la energía y la automatización que tiene ABB, los clientes pueden con

seguir ahorros de energía reales. Es bien sabida la preocupación de gran parte de la industria por la mejora de la eficiencia ener gética. Los organismos públicos y la investigación pública y privada han demostrado que existen grandes posibilidades de ahorro de energía en la mayoría de los sectores industriales y de las partes del mundo. Y sin embargo, a pesar del atrac

tivo comer cial de estas oportunidades de ahorro de energía, las empresas no están poniendo en servicio proyectos de ahorro energético y, por lo tanto, no están alcanzando todo su potencial para reducir el consumo de energía. ABB ha tenido en cuenta las barreras reales para la aplicación con el fin de diseñar soluciones de diseño viables que superen muchos de los obstáculos existentes.

El proceso para llevar a cabo la mayoría de las mejoras empresariales es secuencial: reconocimiento de la necesidad de actuar, identificación de los problemas, planificación de las medidas de mejora, y diseño e implantación de las soluciones detalladas. Solo entonces podrá conseguir una empresa el ahorro de energía.

En particular, incluso en regiones donde durante muchos años ha sido importante la reducción del consumo de energía y de las emisiones de dióxido de carbono

(como en el norte de Europa), muchas organizaciones todavía no han pasado de la identificación inicial de los problemas (lo que se denomina auditoría energética). Los gobiernos y las compañías de servicios públicos han

financiado la realización de auditorías energéticas como medio para iniciar y fomen tar el ahorro de energía, pero no parece que vayan a ponerse en marcha pronto las medidas siguientes. ¿Por qué?

Rechazo por miedo a lo desconocidoPor ejemplo, los ingenieros de una planta petroquímica están muy familiarizados con la tecnología de la actividad principal y la maquinaria correspondiente. Esos inge

Ya existe la tecnología que permite conseguir mejoras sustanciales de la eficiencia energética industrial en la mayoría de los sectores.

Imagen del títuloLas centrales eléctricas de ciclo combinado como la que se muestra pueden beneficiarse de las soluciones industriales de ABB para la eficiencia energética.

1 El Extended Automation System 800xA de ABB aumenta la eficiencia energética, la utilización de recursos, el ahorro de energía y la eficacia de los operarios

61Ahorro sostenible de energía

nieros son muy competentes para comprender la manera en que pequeños cambios que se realicen en los equipos, las condiciones y los parámetros del proceso industrial influirán en la fiabilidad de la planta, la calidad del producto, la regularidad y el volumen de producción.

Gracias a años de experiencia, confían en la realización de modificaciones en las actividades claves de la planta y confían igualmente en la precisión de las predicciones acerca del resultado de dichas modifi caciones. Pero no existe el mismo nivel de confianza en otros aspectos, como los sistemas internos de calderas, generación de vapor y electricidad, enfriamiento de agua, gas combustible y otros sistemas auxiliares no esenciales. En consecuencia, mientras que la actividad principal funciona con una puesta a punto muy afinada, los sistemas auxiliares suelen estar trabajando casi igual que cuando entra ron en servicio hace 20 o 30 años. Además, se ha prestado siempre muy poca atención al rendimiento de los procesos auxiliares y se efectúan muy pocas mediciones que permitan a los técnicos y operarios supervisar realmente ese rendimiento.

Premio repartidoEl ahorro de energía, si bien importante en su conjunto, raramente se concentra en algunos proyectos, medidas de mejora o ubicaciones de una planta compleja.

El premio del ahorro de energía está muy repartido entre 50, 100 o más intervenciones discretas. Las plantas de procesos complejos consumen muchos recursos; esas empresas abordan con frecuencia procesos de proyectos de inversión para obtener ideas por medio de un proceso de investigación costeado inicialmente y mediante un proceso de ejecución del proyecto muy bien controlado. La naturaleza repartida de los proyectos de ahorro energético conduce a una posición en la que el “premio” no se corresponde con el esfuerzo de aplicar el proceso de proyecto de inversión 50, 100 o más veces. En consecuencia, no se suelen ejecutar proyectos de ahorro energético.

Lagunas de capacidadUn efecto de la concentración de la atención en la tecnología y los procesos de fabri cación claves de una empresa es que existe mucha menos competencia en las ajustadas compañías manufactureras actua les para apoyar tecnologías no fundamentales. Es poco probable encontrar ingenieros energéticos bien capacitados en la mayoría de las empresas de fabricación. Con una falta de conocimientos en ingeniería energética dentro de la propia empresa, la capacidad de las compañías para llevar a cabo proyectos de ahorro energético se reduce considerablemente y, una vez más, dejan de realizarse proyectos de ahorro energético.

Asignación de recursos sesgadaEmpresas, inversores y mercados se centran principalmente en aumentar los ingresos. Esta atención se reparte en dos funcio nes dentro de las empresas de fabricación. Los departamentos de ventas se centran tanto en el crecimiento de la cuota de mercado como en la mejora de los precios del producto, y los departamentos de producción buscan el crecimiento de la producción, para aumentar la cuota de mercado (suponiendo que el mercado es estático o creciente). Desde el punto de vista de la ingeniería esto lleva a centrarse en la producción de la planta y la eliminación de los cuellos de botella, y no es preciso mucho tiempo para asignar el capital de forma preferente a proyectos que ayuden a conseguir este resultado, aunque haya proyectos de más rendimiento en áreas de reducción de costes tales como la eficiencia energética. De nuevo dejan de realizarse proyectos de ahorro de energía.

Flujo de informaciónEs raro que se efectúen cambios en las actividades comerciales o en las instalaciones de producción si no es posible demo strar a los accionistas que los cambios prometidos con la inversión se han producido realmente. La frase “no se puede controlar lo que no se puede medir” se traduce perfectamente en “nosotros no invertiremos cuando no se pueda medir.” Una mejora implica que el rendimiento después de la inversión será mejor que antes de ella, lo que, a su vez, implica que debe ser posible medir el rendimiento. Con una medición deficiente o inexistente en muchas compañías eléctricas y de servicios, las oportunidades de los proyectos no alcanzan una primera fase y no llegan a ejecutarse.

2 Los accionamientos de ABB de baja tensión mejoran la eficiencia del proceso, reducen el consumo de energía y mejoran la productividad

Accediendo a recursos de ABB, las empresas y organismos pueden superar sistemáticamente las barreras para la ejecución de proyectos de ahorro de energía.

62 revista ABB 4|12

capacidad demostrada para incorporar en la industria soluciones llave en mano. Al igual que sucede con la solución a la barrera de rechazo por miedo al riesgo, la experiencia técnica de ABB se utiliza para superar las lagunas de capacidad en las empresas de los clientes. Los equipos de ABB están respaldados por metodologías, herramientas y software adecuados. Sus soluciones son pragmáticas, y tienen en cuenta las condiciones precisas para trabajar en un ambiente de planta operativa activa.

Asignación de recursos sesgada

Cuando no se disponga de capital para proyectos de ahorro de energía,

ABB finan ciará los programas energéticos, normalmente para más de cinco años, con modelos de ahorros compartidos. La relación de ABB con organizaciones financieras internacionales permite la creación de nuevos modelos de financiación

para proyectos de ahorro de energía, superando la carencia de capital del cliente para este tipo de proyectos.

Flujo de información

ABB es propietaria de las tecnologías de medición más avanzadas del mundo y de un sofisticado sistema de gestión de la energía llamado cpmPlus Energy Manager. Medición y verificación (M&V) es un requi

nieros de proceso y especialistas en ingeniería funcional.

Con una falta de conocimientos en ingeniería energética dentro de la propia empresa, la capacidad de las compañías para llevar a cabo proyectos de ahorro energético se reduce considerablemente.

Premio repartido

ABB incorporará múltiples proyectos e inter venciones menores en un proyecto mayor que crea visibilidad y relevancia. Al integrar las intervenciones individuales en un solo contrato más grande el cliente ya no tiene que ejecutar un proceso de proyecto “potente” con muchos proyectos

pequeños, sino que puede centrarse en proyectos relacionados con su propia producción y dejar que ABB se preocupe por el detalle de cada una de las intervenciones que buscan el ahorro de energía.

Lagunas de capacidad

ABB tiene una gran experiencia en la optimización energética profunda para sistemas eléctricos y térmicos, así como una

Con una falta de conocimientos en ingeniería energética dentro de la propia empresa, la capacidad de las compañías para llevar a cabo proyectos de ahorro energético se reduce considerablemente.

El programa de ABB es una asociación para proporcionar un ahorro energético real a los clientes.

3 cpmPlus Energy Manager de ABB ofrece las herramientas que ayudan a reducir los costes de la energía, mejorar su eficiencia y controlar las emisiones de dióxido de carbono

1. Supervisión e información de la

energía. Se inicia con la supervisión básica y la elaboración de informes

de acuerdo con los objetivos

histórico de cpmPlusBase de datos

800xAIntegración

oPCIntegración

Clientes de cpmPlusInterfaz de usuario

2. Planificación de la carga energética. Planificación

y contabilidad de la demanda de energía

3. optimización energética.

Optimización integral de la demanda y el suministro

de energía

Pero el ahorro energético industrial no se debe a falta de tecnología. De hecho, la Agencia Internacional de la Energía publicó en 2009 un informe sobre eficiencia energética en el sector petroquímico que puso de manifiesto que existe un potencial para mejorar la eficiencia energética en un 35% en todo el sector petroquímico mediante la adopción de la tecnología de mejores prácticas existentes y de otras tecnologías como la combinación de calor y electricidad y el reciclado de plásticos [1]. Ya existe la tecnología que permite mejoras sustanciales de la eficiencia energética industrial en la mayoría de los sectores ➔ 1– 2. El problema es que no se está aplicando.

Superación de barrerasLa respuesta de ABB a las cuestiones presentadas más arriba es ofrecer una manera completamente diferente de realizar proyectos de ahorro energético en la industria. Accediendo a recursos de ABB, las empresas y organismos pueden superar sistemáticamente las barreras para la ejecución de proyectos de ahorro de energía.

Rechazo por miedo a lo desconocido

ABB garantiza un resultado económico de los proyectos de energía que asegura al cliente una mejora EBITDA (ingresos antes de intereses, impuestos, depreciación y amortización) mensurable. ABB dispone de los amplios conocimientos técnicos necesa rios para asumir el riesgo del rendimiento de las soluciones que aplica, superando así la cuestión del rechazo por miedo a lo desconocido. Esto incluye especia listas en energía, profesionales de la gestión del cambio, directores de proyecto, proyectistas y planificadores, inge

63

la estrategia comercial global: asociación para proporcionar un ahorro real de energía a los clientes. Tras la formalización de un acuerdo marco para la prestación de servicios energéticos, los equipos de consultoría de ABB se comprometerán con los gerentes de las instalaciones siguiendo la iniciativa establecida por un comité conjunto ABBCliente de dirección del programa.

El procedimiento es flexible y aspira a establecer un número controlable de proyectos que proporcione ahorros considerables de energía ➔ 5. Durante la fase de

desarrollo de la propuesta, acometemos una breve evaluación inicial (de una o dos semanas) para preparar un abanico de oportunidades. Esto proporciona a todas las partes una visión de las oportunidades de ahorro de energía existentes, de su valor y de las tecnologías y soluciones aplicables para alcanzarlas. La evaluación es deliberadamente de carácter general, fijándose en tanta cantidad de ahorro energético para los clientes como sea posible, lo que conduce normalmente a la identificación de un ahorro de entre el 5 y el 20 por ciento del consumo total de energía.

Cuando se desarrolla la oferta del contrato para la planta mejoramos nuestra evaluación hasta la “calidad de inversión”, aprovechando la gran experiencia de ABB en energía y automatización.

Una vez ejecutado el contrato para el rendimiento de la instalación, ABB diseñará, obtendrá y elaborará las mejoras acordadas con el cliente (Ejecución). La empresa pondrá en servicio los sistemas y llevará a cabo las pruebas básicas y de rendimiento, de acuerdo con los protocolos contratados de Medición y verificación (M&V).

Donde el procedimiento de ABB difiere de la mayoría es que, tras la Ejecución, la compañía sigue participando durante el periodo de servicio, cuando se producen los ahorros. El modelo de contrato de ahorros compartidos asegura que los objetivos a largo plazo son comunes; ABB y el cliente están igualmente interesados en la obtención de un ahorro energético real a largo plazo. Gracias a su experiencia, ABB ha proporcionado ahorros de energía a una gran variedad de industrias y compañías de servicios públicos. Apoyándose en la experiencia en consultorías y en el conocimiento en materia de energía y automatización que tiene ABB, los clientes pueden conseguir ahorros de energía reales.

sito esencial para toda contratación basada en las prestaciones. El módulo de base de cpmPlus Energy Manager de ABB permite a los clientes y a ABB registrar e informar en tiempo real sobre datos de energía y de producción y proporciona datos de mediciones no discutibles sobre los que se fundamentan los pagos relacionados con las prestaciones ➔ 3.

Entrega de soluciones líderes del mercadoEl método de ABB para las soluciones de eficiencia energética industrial está abriendo nuevos caminos en la industria. Tras examinar las causas originales de la falta de ejecución de las miles de ideas sobre ahorro energético ya identificadas por los equipos de estudio internos y externos en miles de plantas industriales, ABB ha diseñado un nuevo enfoque comercial para mejorar la eficiencia energética en la industria. Las primeras entregas de este tipo de proyectos deben abrir el camino en la segunda mitad de 2012 y demostrarán el valor de la capacidad de ABB para pensar con originalidad ➔ 4.

Programa de Contratación de Rendimiento Energético de ABBEl programa de ABB depende del apoyo de una gestión corporativa y general de

Ahorro sostenible de energía

Referencia[1] Saygin, D., Patel, M. K., Tam, C., Gielen, D. J.

(2009). Chemical and Petrochemical Sector: Potential of best practice technology and other measures for improving energy efficiency. OCDE/AIE. Consultado el 10 de julio de 2012 en http://www.iea.org/papers/2009/chemical_ petrochemical_sector.pdf

Chris Stubbs

ABB Consulting

Cheshire, Reino Unido

[email protected]

Cuando no se disponga de capital para proyectos de ahorro de energía, ABB financiará programas energéticos con modelos de ahorros compartidos.

4 Acería integrada de ArcelorMittal en Fos-sur-Mer

La evaluación por ABB de la eficiencia energética industrial de la acería integrada de Arcelor Mittal en FossurMer se ha centrado en áreas clave de la planta:– Planta de hornos de oxígeno básico (BOF)– Altos hornos– Estufas de Cowper– Central eléctrica– Planta de sinterización– Laminación en caliente

Se identificaron cincuenta y tres posibilidades distintas de ahorro de energía– Un ahorro de electricidad estimado de hasta 4,3 millones de euros (5,3 millones de dólares)/año– Otros ahorros en gas de hasta 6 millones de euros (7,4 millones de dólares)/año

Se aprobaron tres oportunidades para su ejecución inmediata.– Oportunidades sin inversión de capital– Ahorro de energía de 120.000 euros (149,000 dólares)/año; amortización < 1 año

Se desarrollaron 4 especificaciones de proyectos– Ahorros de energía de 1,9 millones de euros (2,4 millones de dólares)/año– Amortización media de 1 año

“Estamos muy satisfechos con los resultados, ya que ABB ha definido muy claramente dónde se puede ahorrar energía y cómo conseguirlo. Valoramos mucho el trabajo realizado. Es más que una simple auditoría.”– J.Van Lishout, Flat Carbon Europe

5 El propósito de ABB es llevar a cabo proyectos reales, importantes para ahorrar energía; sin su puesta en práctica no se conseguirán los ahorros.

Desarrollo de ofertasEvaluación, ofertas para

contratación

Puesta en prácticaInstalación, puesta en servicio, prueba

de prestaciones

Período de servicioProducción de ahorros a lo largo de varios años

64 revista ABB 4|12

KhoSRoW MoSLEhI – El estado de Texas ha sido durante mucho tiempo el centro de las actividades energéticas de los Estados Unidos, y houston, la capital indiscutible del petróleo y el gas. Un dato menos conocido es que Texas es también el estado que más electricidad genera y consume, con un margen considerable respecto a los demás. De modo que fue un hecho importante que ERCoT, operador de la red estatal de electricidad de Texas, seleccionara a Ventyx, una empresa de ABB, para sustituir su mercado eléctrico zonal por un mercado nodal notablemente más avanzado. Se espera que el sistema de última generación para gestión nodal del mercado eléctrico suministrado por Ventyx represente un ahorro de decenas de millones de dólares al año para los consumidores, y que facilite la concep-ción de ERCoT relativa a una red inteligente en la que haya una participa-ción más activa de los consumidores en la gestión del consumo.

Un nuevo sistema de gestión del mercado de la electricidad permite lograr unos ahorros considerables

La transformación de Texas

Imagen del títuloCuando los responsables del operador de red independiente encargados de la fiabilidad de la red y la gestión del mercado eléctrico mayorista en Texas quisieron cambiar a un modelo de mercado nodal más avanzado, acudieron a Ventyx.

65La transformación de Texas

revista ABB 4|12 66

reglamentadas de transporte y distribución ➔ 2. Unos mercados bien organizados del comercio mayorista de electricidad, de los servicios auxiliares y de la función de transporte son componentes esenciales de la reestructuración [1]. La función de los mercados es permitir la comer cialización entre productores, minoristas e intermediarios financieros, tanto para suministro eléctrico a corto plazo (mercado al contado) como para futuros periodos de suministro (mercado a plazo).

La primera de las reestructuraciones se produjo en Chile a comienzos de la década de 1980. La privatización del sector de la electricidad en el Reino Unido en 1990, que fue un evento importante en la reestructuración del Reino Unido, se utilizó como modelo, o al menos como catalizador, en países como Australia y Nueva Zelanda, y en algunas regiones de Canadá.

En América del Norte, la comisión federal de regulación de la energía (FERC), en sus

disposiciones 888 y 889 [2, 3], publicadas en 1996, cambió completamente el panorama de la generación, el trans porte y la distribución de la energía eléctrica. Sin embargo, tales disposiciones –aunque tuvieron un éxito parcial– no eliminaron el comportamiento discrimina

torio de los operadores de las compañías eléctricas integradas de forma vertical. En consecuencia, entraron en vigor diversas

único para una superficie muy grande de la red. Algunos sistemas tienen una sola zona central, mientras que otros pueden tener varias zonas, entre las que el flujo de electricidad se restringe de forma natural o artificial.

Es importante resaltar que un mercado eléctrico no se dedica exclusivamente a comprar y vender energía, sino también a adquirir diversos tipos de reservas energéticas, denominadas “servicios auxiliares” (SA). Algunos mercados han ampliado su alcance de manera que incluyen también la comercialización de los derechos de ingre sos derivados de la congestión, como protección frente a la congestión en las líneas de transporte que afecte a los precios de la energía en función de la ubicación.

Reestructuración de las compañías de suministro de energía eléctricaLa reestructuración de las compañías eléctricas integradas de forma vertical en

un sector competitivo exige la creación de una mezcla de energía competitiva y mercados minoristas, así como actividades

L a reestructuración de las compañías de suministro de energía eléctrica se halla en distintas fases de evolución en todo el

mundo. El modus operandi general es encargar a determinados operadores del sistema que faciliten un acceso justo a la transmisión a todas las entidades cualificadas de producción y carga, al tiempo que se mantenga la fiabilidad del sistema. La reestructuración en América del Norte está en una fase avanzada en la que la fiabilidad de la red y los intercambios de energía están rigurosamente coordinados. ERCOT es el operador de red independiente responsable de la fiabilidad de la red y la gestión del mercado eléctrico mayorista en Texas. La decisión de ERCOT de cambiar su mercado zonal por uno nodal ha mejorado la eficiencia del mercado y la gestión de las congestiones en las líneas de transporte.

Un mercado eléctrico nodal tiene en cuenta el coste de la congestión en las líneas de transmisión. Esto significa que la energía en los dos extremos de una línea, o en realidad en cada bus que haya en la red, puede tener un precio de mercado diferente ➔ 1.

Por el contrario, un mercado zonal pasa por alto el coste de la congestión a escala de la línea individual y establece un precio

Unos mercados bien organizados del comercio mayorista de electricidad, de los servicios auxiliares y de la función de transporte son componentes esenciales de la reestructuración.

1 Mercados zonales y nodales de electricidad

Mercado zonal de electricidad Mercado nodal de electricidad

67

integrados de forma vertical. En segundo lugar están los mercados organizados de comercio compensatorio, con sistemas agregados de transporte de energía zonales que apoyan las plataformas de comercialización que en ocasiones son independientes, así como procedimientos de programación que solo están parcialmente integrados en las operaciones del sistema. El comercio compensatorio se refiere a las actividades del operador del sistema que debe realizar las transacciones de compensación que deshacen las programaciones de los participantes en el mercado y,

por lo tanto, adecuan las programaciones netas a las capacidades de la red. Esto incluye la mayoría de los mercados de electricidad europeos y el antiguo mercado de ERCOT. En tercer lugar están los mercados organizados al contado conforme a operadores de red independientes, que coordinan el des

pacho de las unidades de generación en un entorno conjunto, pero que no son propietarios de la red. Integran la comercialización y el despacho de las unidades de generación en tiempo real con las operaciones del sistema. Esta integración abarca el conjunto de la granularidad nodal de la red real cuando se determinan los flujos de energía y los precios regionales [4]. En los Estados Unidos, la mayoría de las organizaciones de transporte de energía regionales y operadores de red indepen

recomendaciones y órdenes estatales y federales que llevaron a la creación de operadores de red independientes (ISO) y organizaciones de transporte de energía regionales (RTO). Su función es mantener la fiabilidad del sistema y gestionar los mercados mayoristas, al tiempo que facilitar un acceso justo del transporte a todos los participantes.

La reestructuración en Europa, a escala nacional, regional y continental, ha ido avanzando también desde la década de 1980. La Unión Europea exige que haya

organizaciones como ENTSOE para facilitar y coordinar la reestructuración mediante la normalización de los procesos y protocolos del mercado. La mayoría de los países de Asia y algunos de África han adoptado ya, o están en proceso de hacerlo, distintos niveles de reestructuración.

Los mercados de la electricidadLos diseños del mercado de la electricidad suelen encuadrarse en tres categorías: en primer lugar están los sistemas heredados

Texas es el estado que más electricidad genera y consume, con un margen considerable respecto a los demás.

El mercado diario (dayahead) optimiza conjuntamente el mercado para los recursos del servicio auxiliar del día siguiente, ciertos derechos de ingresos derivados de la congestión y transacciones financieras de energía a plazo.


2 Reestructuración de la industria eléctrica

Comercio bilateral y oASIS

– Orden FERC 888– no elimina un comportamiento discriminatorioG = generación; T = transporte; D = distribución

Coordinación de programas equilibrados

– Sin discriminación– Problemas de congestión– Ineficiencia del mercado

“Diseño estándar del mercado”

– Eficiencia del mercado– Fiabilidad de la red– “Sistema basado en un fondo común”L = carga

ISO/RTO

L

GG

G

G L

L L

ISO/RTO

Intercambio de energía

∑G = ∑Carga ∑G = ∑CargaG T

G

D

Derecho de transporte

68 revista ABB 4|12

dientes –incluido el nuevo mercado ERCOT– forman parte de este grupo. Estos mercados siguen principalmente los principios del denominado diseño estándar de mercado, incluyendo la optimización de la carga de las unidades de generación (unit commitment) y el despacho centralizados [5]. El operador de red independiente de Nueva York y ERCOT son ejemplos de mercados nodales avanzados ➔ 3.

Como se ha indicado anteriormente, una diferencia clave de diseño entre los modelos zonales y los nodales es la representación de las redes de transporte en la gestión de la congestión y en la determinación de los precios de compensación del mercado en cada nodo o ubicación. En un diseño zonal, la red se organiza en zonas de congestión. Para evitar congestiones en el transporte, el operador del sistema puede equilibrar las fuentes de generación de energía. Así se reduce la congestión, pero solo entre las zonas, no en el interior de estas. Los mercados nodales resuelven el problema de la congestión dentro de una zona y entre una zona y otra. Esta flexibilidad facilita la eficiencia del mercado y mejora la fiabilidad [4].

Una solución de vanguardiaLos operadores de los mercados mayoristas de electricidad y los operadores de sistemas responsables de equilibrar los mercados utilizan sistemas de gestión del mercado (MMS) para operar en sus respectivos mercados de electricidad y ges

gestión en las líneas de transporte: una primicia en el sector [6].Los componentes de un sistema de gestión del mercado típico incluyen:− Infraestructura de comercialización y de

comercio electrónico, incluidas las funciones de registro y publicidad del mercado.

− Aplicaciones de mercado, incluido un motor de compensación del mercado, gestión de la congestión, previsión de cargas y gestión de contratos. En un mercado nodal, las principales aplicaciones del mercado diario (dayahead) y del mercado en tiempo real son, respectivamente, optimización de la carga de las unidades de generación con restricciones de seguridad (SCUC) y despacho económico de las unidades de generación con restricciones de seguridad (SCED).

− Sistemas financieros, incluyendo la gestión de datos de medidores, liquida ciones, facturación y gestión de créditos.

El MMS de Ventyx incluye asimismo una moderna plataforma, con una arquitectura de varios niveles que proporciona un alto nivel de disponibilidad gracias a la agrupación y al equilibrado de cargas, así como flexibilidad en la elección del hardware y del sistema operativo ➔ 4.

Satisfacemos las necesidades de ERCoTERCOT gestiona el suministro de energía eléctrica a 23 millones de clientes en

tionar la congestión. Un sistema de gestión del mercado incluye, como mínimo, una infraestructura de comercio electrónico, un conjunto de aplicaciones de mercado para realizar previsiones, compensación del mercado y gestión de la congestión, y una plataforma de integración para proporcionar una interfaz a diversas entidades y sistemas de mercado y de fiabilidad. Las vanguardistas soluciones en el campo de los sistemas de gestión del mercado desarrolladas por los equipos de Ventyx se han aplicado ya en algunos de los mayores y más avanzados mercados de suministro eléctrico en todo el mundo.

ABB fue el primer proveedor que implementó un MMS completo, que se entregó al gestor de red independiente de California (CAISO) en 1998. Este sistema, que ahora forma parte de la cartera de productos de Ventyx, se utilizó para operar el sistema de CAISO de forma fiable entre 1998 y 2009, y fue sometido a unas condiciones operativas de extrema dureza durante la crisis energética de California de 2001. Este sistema de gestión del mercado fue el primero que optimizó conjuntamente los servicios de energía eléctrica y los auxiliares utilizando un modelo de precios marginal basado en la situación del mercado nodal de los operadores de red independientes de Nueva York. El sistema nodal de ERCOT es el más reciente y avanzado sistema de gestión del mercado que ofrece Ventyx, que aúna compensación de energía y derechos derivados de la con

Un mercado eléctrico nodal tiene en cuenta el coste de la congestión en las líneas de transporte.

3 ABB tiene una implicación global en los mercados de energía

Programación por ABB de fondos comunes de generación temprana

Principal sistema ISO/RTO de ABB

69

− la programación, la licitación y la implantación al nivel del recurso;

− la introducción de tasas de aceleración específicas del recurso concreto en factores de despacho y cambio;

− el mantenimiento de una asignación directa de costes locales de congestión;

− la implementación de un mercado diario (dayahead) integrado;

− la creación de incentivos económicos para que los participantes en el mercado sigan programaciones e instrucciones.

Algunas de las características del nuevo mercado son:− Un mecanismo de fijación de precios

nodales para los recursos; precios agregados para cargas

− Ofertas de servicios de energía eléctrica y auxiliares evaluadas conjuntamente a diario (dayahead) para una mayor eficiencia del mercado

− Fiabilidad de la optimización de la carga de las unidades de generación (unit commitment) centralizada a corto plazo para una mayor fiabilidad

− Granularidad elevada y específica del recurso en cuestión para ofertas y des pacho de las unidades de generación

− Nuevos productos de protección del transporte de energía eléctrica (derechos derivados de la congestión)

− Liquidaciones independientes del mercado diario y el mercado en tiempo real

− Modelo completo de red

Texas, lo que representa un 85% de la carga eléctrica de todo el Estado. Como operador de red independiente, ERCOT es responsable del mercado de la electricidad y programa el suministro en una red eléctrica que conecta más de 64.000 km de líneas de transporte con más de 550 unidades de generación. La capacidad instalada es de 84 GW, con más de 10 GW de energía eólica.

La empresa también gestiona las liquidaciones económicas para el competitivo mercado mayorista y gestiona los cambios de proveedor por parte de clientes para 6,5 millones de tejanos en las áreas en las que la competencia es mayor. El tamaño del mercado es de 34.000 millones de dólares.

ERCOT se convirtió en operador de red independiente en 1996 y, como primera medida de desregulación, implementó un mercado zonal en 2002. Poco después empezaron a hacerse evidentes las ineficiencias del diseño zonal. En 2003, la comisión de servicios públicos de Texas (PUCT) exigió a ERCOT que desarrollara un mercado nodal, con el objetivo de mejorar las eficiencias de mercado y operativas mediante una fijación de precios rápida y diferenciada.

El nuevo sistema de gestión del mercadoEl mercado nodal está diseñado para corregir las deficiencias del antiguo mercado zonal mediante:

El programador de interrupciones de suministro gestiona miles de reglas que representan los requisitos de la seguridad y la lógica empresarial de ERCOT.


Comercio/e-business

Aplicaciones de mercado

Sistemas comerciales

Sistema de gestión energética

Gestión temporal de licitaciones y mercados

Tratamiento de las congestiones

Previsión de cargas

Liquidaciones

Programación de precios

Punto de consigna para control de la generación automática

Los participantes en el mercado EF

Transacciones

Datos del contador

Programación

Liquidaciones

Telemetría del estado en el modelo de red

Generación y carga medidas

Pujas y ofertas

Registro de participantes y publicidad del mercado

Motores de equilibrio del mercado

Gestión de contratos para envío de recursos

Facturación y crédito

Sistemas de medición

Internet(Intranet)

4 Un sistema MMS típico

70 revista ABB 4|12

miles de licitaciones virtuales. El SCUC permite la modelización de restricciones complejas para unidades como las tasas de aceleración, regiones prohibidas, plantas de ciclo combinado y reservas no convexas. Utiliza técnicas avanzadas de optimización y análisis de red para garantizar la seguridad de la red por medio de una representación nodal completa y miles de contingencias. El proceso de mercado diario (dayahead) incluye:− Cálculo de las obligaciones de los

servicios auxiliares− Control de deficiencias de los servicio

auxiliares− Pruebas de viabilidad simultáneas para

determinar si se producen excesos en la venta de derechos de ingresos derivados de la congestión

− Reducción de opciones punto a punto declaradas para liquidación en tiempo real

Mercado de servicios auxiliares

suplementarios

Este mercado se utiliza durante el período de ajuste para prestar servicios auxiliares adicionales.

Procesos de fiabilidad de la optimización de

la carga de las unidades de generación (unit

commitment)

Estos procesos (semanales, diarios y por hora) se utilizan para evaluar y mantener de manera continua la suficiencia y la seguridad del sistema. Son procesos que determinan si los recursos pueden responder a la demanda prevista del sistema, en función de las restricciones de transporte y de recursos.

Los componentes principales de los nuevos sistemas de gestión del mercado incluyen: infraestructura de mercado, mercado diario (dayahead), mercado de servicio auxiliar suplementario, fiabilidad de la optimización de la carga de las unidades de generación (unit commitment), despacho económico de las unidades de generación con restricciones de seguridad en tiempo real y pruebas de restricciones competitivas.

Infraestructura del mercado

La infraestructura del mercado ofrece un entorno comercial seguro a las entidades aptas para participar en el mercado. Utiliza una moderna infraestructura B2B (comercio entre empresas) que emplea servicios web y tiene una interfaz de usuario muy sencilla. Incluye soluciones de procesos empresariales para la gestión de plazos de mercado y la regla del mercado y la validación de lógica empresarial utilizando un motor de reglas.

Mercado diario (day-ahead)

Este mercado optimiza conjuntamente el mercado para los recursos del servicio auxiliar del día siguiente, ciertos derechos de ingresos derivados de la congestión y transacciones financieras de energía a plazo. La cooptimización permite operaciones eficientes y rentables.

El motor principal para el mercado diario (dayahead) es un módulo avanzado de optimización de la carga de las unidades de generación con restricciones de seguridad (SCUC) que realiza la optimización del mercado teniendo en cuenta miles de licitaciones y ofertas físicas, y cientos de

Los resultados iniciales reflejan un ahorro de millones de dólares en costes, así como convergencia entre los precios diarios (dayahead) y los precios en tiempo real.

5 Un motor de cooptimización nodal un día por adelantado permitirá unas operaciones más eficaces y rentables.

Ofertas de energía

Ofertas de energía

Programación

energética

Consolidación de la oferta de

suministro

Consolidación de la oferta de

suministro

Programación

energética

Premios de capacidad

Premios de capacidad

Motor de optimización energética

Motor de cooptimiza

ción

Motor de optimización

de AS

zonal nodal

71

ahorro de millones de dólares en costes de producción y reglamentación, así como convergencia entre los precios diarios (dayahead) y los precios en tiempo real [7]. ERCOT ha declarado que los costes energéticos en el mercado mayorista del operador de la red estatal de electricidad de Texas se redujeron aproximadamente en un 13% en los seis primeros meses de andadura del nuevo mercado nodal.

Una evaluación de costebeneficio patrocinada por la comisión de servicios públicos de Texas (PUCT) [8] pone de manifiesto que los beneficios cuantificables del mercado nodal de ERCOT superan de forma notable los costes de ejecución del mercado nodal. El informe indica que el valor actual neto estimado de la reducción de costes de generación en un plazo de 10 años es de 339 millones de dólares, mientras que prevé que los beneficios generales, incluidos los derivados de la mejora de los emplazamientos de generación, superarán los 520 millones de dólares. El informe también estima que el nuevo mercado facilitará una reducción significativa –un valor actual neto de 5.600 millones de dólares en 10 años– en pagos mayoristas de consumidores por la electricidad.

Mercado mayorista de electricidad de ERCoTEl sistema de gestión del mercado de Ventyx MMS ha permitido a ERCOT gestionar el nuevo mercado nodal y alcanzar niveles más altos de fiabilidad del sistema, así como eficiencias de mercado y de funcionamiento. Las mejoras de la fiabilidad del sistema se consiguen con el uso de una optimización de la carga de las unidades de generación y despacho con restricciones de seguridad. El aumento de la frecuencia con la que se calcula el precio de compensación del mercado mejora los plazos, que pasan de 15 a 5 minutos. El MMS está diseñado para hacer frente a los desafíos que plantea el mercado nodal de ERCOT, es flexible y tiene capacidad de respuesta suficiente para acomodarse a los cambios previstos y no previstos en el diseño del mercado. Al utilizar una solución avanzada, ERCOT está bien posicionada para responder a los retos a los que se enfrenta como líder de un mercado mayorista de electricidad muy competitivo.

Despacho económico de las unidades de

generación con restricciones de seguridad

Este proceso se utiliza durante las operaciones en tiempo real para permitir el despacho de menor coste para recursos en línea de forma que se dé respuesta a la necesidad total de generación eléctrica, al tiempo que se cumplen las limitaciones de recursos y de transporte. Este proceso evalúa las curvas de oferta de energía y los programas de producción para ofrecer los puntos de base para los recursos de generación en línea.

Prueba de restricciones competitivas

Este test se realiza con cada posible restricción competitiva para determinar si la limitación es verdaderamente competitiva o no ➔ 5.

Programador de interrupciones de suministroAdemás de los sistemas de gestión del mercado, la solución facilitada a ERCOT incluye un avanzado programador de interrupciones de suministro, diseñado para las operaciones reestructuradas. El programador proporciona una coordinación eficiente de las interrupciones de suministro en los equipos de transporte y los recursos de generación y demanda. Las interrupciones de suministro repercuten en la fiabilidad y pueden influir gravemente en los precios de mercado. Los operadores de ERCOT utilizan el programador para gestionar eficazmente el ciclo de vida completo de las solicitudes de interrupción, que pueden superar las 100.000 al año. Los participantes en el mercado y los operadores de las redes de transporte de energía eléctrica utilizan interfaces de usuario y/o servicios web para enviar y gestionar las interrupciones de suministro solicitadas. El programador proporciona una metodología eficiente y herramientas avanzadas para la modelización configurable de las miles de reglas que representan la seguridad y los requisitos de lógica empresarial de ERCOT. El programador se integra plenamente con otros sistemas de ERCOT para proporcionar la coherencia y coordinación necesarias de las interrupciones de suministro en el conjunto de la operación.

Significado de un mercado nodal para TexasEl mercado nodal de ERCOT comenzó a funcionar con éxito el 1 de diciembre de 2010 con Ventyx MMS como motor principal. Los resultados iniciales reflejan un

La infraestructura del mercado ofrece un entorno comercial seguro a las entidades aptas para participar en el mercado.

Referencias[1] Jamasb, T., Pollitt, M. (2005). Electricity Market

Reform in the European Union, 05003 WP.[2] Center for Energy and Environmental Policy

Research. Disposición 888 de FERC (1996, 24 de abril). Promoting Wholesale Competition Through Open Access Nondiscriminatory Transmission Services by Public Utilities; Recovery of Stranded Costs by Public Utilities and Transmitting Utilities, Docket Nos. RM958000 and RM947001.

[3] Disposición 889 de FERC (1996, 24 de abril). Open Access SameTime Information System (formerly RealTime Information Networks) and Standards of Conduct, Docket No. RM959000.

[4] Hogan, W. (2010). Electricity Wholesale Market Design in a Low Carbon Future. Consultado el 14 de septiembre de 2012 en http://www.hks.harvard. edu/fs/whogan/Hogan_Market_ Design_012310.pdf

[5] FERC Notice of Proposed Rulemaking (NOPR), Remedying Undue Discrimination Through Open Access Transmission Service and Standard Electricity Market Design, Docket No. RM0112000, 31 de julio de 2002.

[6] Mukerji, R. NYISO DayAhead Market Overview, FERC Unit Commitment Model Conference, Washington, DC, 23 de junio de 2010. Consultado el 14 de septiembre de 2012 en http://www.ferc.gov/eventcalendar/Files/20100530124757Mukerji. New%20York%20ISO060210.pdf

[7] ERCOT reports nodal market shows savings for Texans. Consultado el 14 de septiembre de 2012 en http://www.competitivepower.org/article/ ercotreportsnodalmarketshowssavingsfortexans

[8] CRA for Public Utility Commission of Texas (18 de diciembre de 2008). Update on the ERCOT nodal market costbenefit analysis. Consultado el 14 de sept. de 2012 en http://www.puc.state.tx.us/industry/electric/reports/31600/PUCT_CBA_ Report_Final.pdf

Khosrow Moslehi

ABB Power Systems, Software

Santa Clara, California, Estados Unidos

[email protected]


72 revista ABB 4|12

PoRnChAI ChAIyAPon – hacia finales de 2011, la compañía Dow Chemical, junto con los socios temporales Siam Cement Group y Solvay, culminaron una de las mayores inversiones de la historia de la compañía: una ampliación valorada en miles de millones de dólares de sus instalaciones de producción de Map Ta Phut, Tailandia. Conocida como Thai Growth Project, la ampliación comprende cinco nuevas plantas y su integración con las unidades de producción ya existentes para formar un complejo totalmente integrado de instalaciones orientadas a la comercialización de categoría mundial: la mayor instalación de producción de Dow en Asia. ABB era uno de los socios fundamentales de Dow y uno de los mayores proveedores del proyecto, y suministró e instaló la mayoría de los equipos eléctricos, de control y de instrumenta-ción, incluyendo los sistemas de control distribuido de la planta. Todas las instalacio-nes se entregaron y terminaron de forma segura y dentro del plazo y el presupuesto.

Prestación de servicios al mayor centro de fabricación de Dow en Asia

Éxito de ingeniería en Tailandia

73

ABB ha desarrollado en nombre de Dow diversas características y funciones para el sistema Extended Automation System 800xA.

Éxito de ingeniería en Tailandia

SCG, mientras que Solvay dirigía el proyecto del peróxido de hidrógeno. Se designó a Foster Wheeler International Corporation como contratista de ingeniería, adquisición y construcción (EPC) para varios de los proyectos básicos. Toyo Thai proporcionó los servicios de EPC para la instalación de peróxido de hidrógeno, mientras que Sino Thai realizaba la mayor parte del trabajo de construcción. ABB fue un colaborador importante en términos de compromiso con el proyecto y valor de sus productos, sistemas y servicios.

Foster Wheeler y Dow, con los que ABB tiene varios contratos marco para el suministro global de diversos productos eléctricos y de automatización, adjudicaron los contratos. El tamaño del suministro de ABB era enorme, y se extendía a todo el abanico de tecnologías y equipos eléctricos, de control e instrumentación. De hecho, excepto el contratista principal de la construcción, ABB ha sido el mayor proveedor de materiales, equipos y servicios. ABB suministró la mayor parte de aparamenta, transformadores, motores y accio

Las cinco plantas recibieron el nombre conjunto de Thai Growth Project (Proyecto de Crecimiento Tailandés). Comprendían los siguientes subproyectos:1) Un nuevo tren de solución de polietileno2) Un nuevo tren de elastómeros

especializados3) Una nueva planta de óxido de

propileno ➔ 4

4) Una nueva planta de peróxido de hidrógeno, que es la mayor del mundo

5) Electricidad, servicios públicos e infra estructura para todo el emplazamiento

Además de los cinco proyectos básicos, Dow también invirtió en una nueva instalación de almacenamiento y exportación en el puerto de Map Ta Phut. Los proyectos 1, 2 y 3 eran iniciativas conjuntas con SCG. El proyecto 4 era una iniciativa conjunta con Solvay.

Soluciones para todo el emplazamientoDow se encargó de la gestión del proyecto para todos los proyectos mencionados anteriormente en asociación temporal con

S ituado a 160 km al sur de Bangkok en un emplazamiento costero que domina el Golfo de Tailandia, el complejo industrial

de Ta Phut constituye el núcleo de la industria petroquímica y petrolífera de Tailandia. Dow Chemical Company, en colaboración con su socio temporal Siam Cement Group (SCG), abrió sus primeras instalaciones de fabricación del complejo en 1993: una planta de látex de estirenobutadieno y otra de poliuretano. Estas instalaciones continuaron con una larga serie de inversiones en nuevas plantas para la producción de poliestireno, benceno de etilo y estireno monómero, solución de polietileno y una nueva planta de craqueo de nafta situada a 6 km de distancia ➔ 1– 2.

Las inversiones de Dow no pararon ahí. A finales de 2008, la compañía había anunciado una nueva inversión de varios miles de millones de dólares en otras cinco plantas que fortalecerían su presencia en AsiaPacífico ➔ 3.

Imagen del títuloVista aérea de la planta de Dow

74 revista ABB 4|12

tancia vital para la producción diaria. El conocimiento contenido en el MOD se integra ahora en el System 800xA. Esto ha permitido a Dow concentrarse en sus actividades empresariales fundamentales de producción química y dejar el desarrollo de los sistemas de control a su socio, ABB.

En resumen, en virtud del acuerdo, ABB suministraría a Dow sistemas de automatización nuevos y modernizados, así como su servicio y apoyo, para todas las instalaciones de fabricación de Dow de todo el mundo. A cambio, Dow compartía con ABB el conocimiento de la tecnología y la práctica de la automatización de procesos para su incorporación a sus productos y soluciones de automatización. Por lo que se refiere al lado humano, equipos que representan a las dos empresas han trabajado como una unidad integrada que pensaba, trabajaba y funcionaba como una sola entidad ABBDow.

Con el paso de los años, ABB ha desarrollado en nombre de Dow diversas características y funciones del sistema System 800xA. Estas características se convirtieron posteriormente en productos comerciales disponibles para otros clientes como parte de la oferta del Sistema 800xA. Dos ejemplos de este desarrollo conjunto de productos, que ahora están firmemente asentados como elementos diferenciadores del sistema 800xA, son los sistemas integrados de control y seguridad LoadEvaluateGO y High Integrity.

LoadEvaluateGO permite a los usuarios modificar, descargar y evaluar una aplicación nueva o revisada sin interferir con el funcionamiento de la aplicación. Les per

namientos, todos los equipos de análisis, todo el hardware del sistema de control distribuido y la mayoría de los servicios relacio nados con la programación y el trabajo de instalación eléctrica e instrumentación ➔ 5.

Las soluciones de ABB se aplicaron en los cinco proyectos básicos, incluyendo la planta de craqueo de nafta, que entraron en servicio en 2010. ABB fue responsable de la entrega de los productos y sistemas incluidos en sus acuerdos marco con Dow, y de la instalación, la puesta en servicio y la prueba de los sistemas eléctricos y de instrumentación de la mayoría de las plantas.

El paso al sistema System 800xADe los contratos marco que ABB ha firmado con Dow, el más importante ha sido un acuerdo estratégico global de 10 años que las dos empresas firmaron en 2001 en relación con los sistemas de automatización de procesos. En aquel momento, ese acuerdo era único. Abrió nuevos caminos para las asociaciones clienteproveedor en sistemas críticos para la misión, como la automatización de procesos, y se prolongó posteriormente en 2011 después de una primera década de grandes éxitos.

Para Dow, el acuerdo marcó un cambio estratégico desde su propia plataforma de control de disciplina de operadores de fabri cación (MOD), de 25 años de antigüedad, al sistema Extended Automation System 800xA de ABB. El sistema MOD había sido el corazón de las operaciones de Dow; contenía todo el conocimiento experto de procesos y la experiencia en su aplicación de la compañía y era de impor

1 Área de refrigeración de poliolefinas termoplásticas 2 Compresor C3 de poliolefinas termoplásticas

ABB fue uno de los principales asociados de Dow en el proyecto, y suministró e instaló la mayoría de los equipos eléctricos, de control y de instrumentación.

75Éxito de ingeniería en Tailandia

ciones de control y seguridad en un mismo controlador o mantener separadas esas funciones dentro del mismo sistema.

Ambas posibilidades son válidas para la filosofía del System 800xA de ABB, que

el sistema extiende más allá del ámbito de los sistemas de control tradicionales para incluir todas las funciones de automatización en un único entorno de operaciones e ingeniería, de forma que las plantas puedan funcionar de forma más inteligente y mejor con ahorros importan

tes en los costes. Su entorno exclusivo de ingeniería maneja un conjunto de datos coherentes, para entrada y cambio en un único punto y reutilización en toda la planta.

Premios al mejor contratistaFormar parte de un proyecto de esta magnitud y complejidad fue a la vez un privilegio y un enorme desafío. El calendario era muy ajustado –30 meses de principio a fin– y las demandas eran exigentes. Aproxi madamente 9.000 contratistas trabaja ron en la instalación en diversos momentos a lo largo de todo el proyecto. A nivel macroeconómico hubo que luchar con la crisis financiera y económica mundial de 2008 y en el ámbito local influyó la inestabilidad política de Tailandia durante varios meses y algunas cuestiones reglamentarias inesperadas que hubo que resolver.

mite ver cómo va a trabajar la nueva aplicación con sus sistemas controladores y de entrada/salida y cómo afectará al proceso de producción, mientras sigue funcionando la aplicación actual. Esta capacidad reduce considerablemente los riesgos

asociados a la realización de cambios en las aplicaciones de un proceso en funcionamiento, y mejora el rendimiento general evitando las paradas de producción, las entregas de productos no realizadas o retrasadas y los costosos tiempos de inmovilización.

El 800xA High Integrity es un sistema completo, ampliable, conforme con las IEC 61508 e IEC 61511, dotado de seguridad que cubre todo el ciclo de seguridad de la planta.

La prestación de seguridad y control incorporados dentro de la misma arquitectura ofrece un entorno común de sistema altamente integrado para el control de la producción, la supervisión de la seguridad y el seguimiento de la producción. Esta arquitectura flexible permite combinar las fun

3 Actividad de cimentación por pilotaje iniciada en 2008 4 Planta de óxido de propileno

Se exigió a ABB como proveedor que cumpliera perfectamente sus obligaciones respetando puntualmente todos los plazos de entrega y permitiendo que la puesta en marcha de la planta tuviera lugar en el momento previsto y sin problemas. La posibilidad de pensar junto con el cliente y adaptarse rápidamente a las necesidades cambiantes fueron elementos clave en un proyecto de este tamaño. De hecho, se premió a ABB con cinco galardones por cumplir hitos importantes para la ejecución del proyecto y con otros tres relacionados con la seguridad.

Los dos hitos estaban relacionados con la planta de óxido de propileno: uno de Foster Wheeler para finalizar las instalaciones eléctrica y de instrumentación dentro de unos plazos muy exigentes; y el segundo de Dow para finalizar y poner en marcha a tiempo una subestación de 115 kV, a pesar de un retraso de casi tres meses causado por cuestiones legales que hicieron que se parara todo el proyecto Thai Growth Project.

Patrón de referencia en materia de salud y seguridadLo que hay que destacar en el proyecto Thai Growth Project es que se ejecutó con un nivel excepcional en los aspectos medioambientales y de salud y seguridad (EH&S). A lo largo de todo el proyecto se emplearon unos 41 millones de horashombre. La tasa registrada de lesiones/incidentes fue inferior a 0,07 y no se perdió nada de tiempo por causa de lesiones. Esto supuso un logro excepcional que se considera un nuevo patrón de referencia para la industria química y petroquímica mundial.

El acuerdo estratégico global de 10 años abre nuevos caminos para las asociaciones clienteproveedor en sistemas críticos para la misión, como la automatización de procesos.

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La construcción comenzó a finales de 2011, previéndose que las primeras unidades de producción entrarán en línea en 2015 y todas las unidades estarán listas y en funcionamiento en 2016. Se espera que Sadara proporcione unos ingresos anuales de 10 mil millones de dólares al cabo de unos pocos años de funcionamiento. La inversión total en el proyecto, incluidas las inversiones de terceros, es de unos 20 mil millones de dólares.

Se ha seleccionado a ABB como contratista principal de automatización para el proyecto Sadara. El suministro de ABB es amplio y crítico para el proyecto. Incluye sistemas de automatización de procesos, sistemas de seguridad, gestión de proyectos, ingeniería de proyectos, ayuda a la puesta en servicio, apoyo sobre el terreno después de la puesta en servicio y formación de ingenieros, operarios y técnicos de mantenimiento.

Con los cinco proyectos centrales terminados, el proceso se rematará en 2012 cuando Dow evalúe lo que se ha aprendido en la colaboración ABBDow para el Thai Growth Project como parte del proceso en curso de mejora de procedimientos y prácticas de trabajo entre las dos empresas. Actualmente se está construyendo un sexto proyecto esencial para una nueva planta de propilenglicol y se prevé su terminación en 2012. ABB ya ha sido seleccionada por Dow para que suministre el sistema de automatización de procesos y gran parte de los equipos eléctricos, la instrumentación y los analizadores, incluyendo su instalación y puesta en servicio.

El siguiente proyecto de Dow-ABBDow anunció en 2011 que ha constituido una nueva empresa conjunta, Sadara Chemical Company, junto con su socio Saudi Arabian Oil Company (Saudi Aramco) para construir, poseer y explotar un complejo químico totalmente integrado en Jubail Industrial City, Arabia Saudí.

El complejo constará de 26 unidades de fabricación con capacidad para más de 3 millones de toneladas métricas al año y será la mayor instalación química integrada del mundo jamás construida en una sola fase. Las unidades de fabricación producirán una amplia gama de productos de alto rendimiento tales como poliuretanos (isocianatos, polioles de poliéter), propilenglicol, elastómeros, polietileno lineal de baja densidad, polietileno de baja densidad, éteres glicólicos y aminas.

5 operadores trabajando en la sala de controlSe ha premiado a ABB con cinco galardones por cumplir hitos importantes en la ejecución del proyecto.

Pornchai Chaiyapon

ABB Process Automation

Bangkok, Tailandia

[email protected]

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Lo más destacado en innovaciónLas innovaciones más destacadas de ABB para 2012

Transformación de la tracciónUn transformador de tracción de electrónica de

potencia (PETT)

Aparamenta SafeLink CBUna innovadora solución integrada para la distribución

secundaria

El SF6 y una primicia mundialABB pone en servicio el primer centro de reciclado de SF6

del mundo

Eliminación del tiempo de inmovilizaciónMantener el suministro durante las inestabilidades de la red

eléctrica

La electricidad en formaProtección fiable de la tensión en cargas sensibles

El poder de la integraciónCómo alcanzar nuevos niveles de productividad en el sector

de la automatización

El control de la fábrica vivienteModelización de un cultivo de células de mamífero para un

sistema de control de procesos en línea

El bus de campo fuera del campoSoft FF reduce el trabajo de puesta en servicio mediante la

simulación de Foundation Fieldbus

Diseño vencedorUn innovador sistema de portero automático gana un premio

internacional de diseño

El fabricante frugalLos aspectos legales definen el programa (parte 3)

Colaborando en una nueva dimensiónUna presentación interactiva ayuda a tomar las decisiones

correctas

Acceso a los expertos en cualquier momento y en cualquier lugarServicePort da acceso a la máxima especialización en

procesos en cualquier parte del mundo

El control de la energía al alcance de la manoUna tecnología galardonada que ofrece una perspectiva sin

precedentes del uso de la energía

Robots rojos en la casa rojaLos robots de ABB ayudan a una tradicional fábrica de

cerveza de la Selva Negra

IntrospecciónABB está usando sus propios robots IRB 140 para aumentar

la productividad, mejorar la calidad y reducir costes en sus

propias fábricas

Red de CC embarcadaEl diseño más reciente para sistemas eléctricos y de

propulsión navales

Agua por elevaciónEl riego de elevación recibe el impulso de los motores

síncronos de ABB

La distribución apuesta por el verdeLos transformadores de distribución de metal amorfo de ABB

están maximizando el ahorro de energía

Transformadores transformadosLa utilización de aceite vegetal como líquido aislante reduce

el riesgo de incendio de los transformadores

Innovación Tendencias en la tecnología

Un año de innovaciones 6 Transformación de tamaño en la tracción 11 Fuente de alimentación ininterrumpida 27 Una fábrica viva 41

Innovación

1|12La revista técnica


Búsqueda de la causa en tres dimensiones 6 El robot que baila con barriles 23 Redes de CC para buques 29 Aceite vegetal para transformadores 49

Tendencias en la tecnología



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Revista ABB 3|12 Revista ABB 4|12

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77

El software de ABB está por todas partes¿Por qué ABB es una compañía de software?

Un futuro paraleloContinuación de la innovación de los controladores en tiempo

real de la próxima generación por medio del software

Puentes para las necesidades de los clientesUna aplicación para puentes móviles surge de los programas

de control integrados en los accionamientos de baja tensión

de ABB

Convergencia de TI/ToSu acercamiento aumenta el rendimiento de los sistemas de

distribución

Un recurso capitalLa especificación PAS 55 y la gestión de recursos de la

empresa

Factores de escalaEscalabilidad del software para la TI del futuro de ABB

optimización de la explotación mineraLa integración de la empresa minera es esencial para

aumentar la productividad

Modelización del comportamientoUtilización de modelos de distribución para proporcionar un

control volt/var de redes inteligentes

Mejor juntosEl valor de transformar los datos en información utilizable

Tomar la iniciativaLa iniciativa de mejora del desarrollo de software de ABB da

sus frutos

CiberseguridadLa protección de las infraestructuras críticas en un mundo

cambiante.

El hogar de formación en accionamientos de ABBABB ayuda en la instalación y el equipamiento del centro de

formación en accionamientos en Austria

Cambios en el marABB establecerá la norma para el software de buques

Servicio e I+DLas tecnologías de servicios de ABB son cruciales para

asegurar la duración de sus productos

Lejos, pero cercaMejora del funcionamiento y el mantenimiento con

optimización a distancia

Ámbito global, asistencia localSIU, organización global de ABB, proporciona asistencia local

a robots en todo el mundo

Soluciones de servicioUn vistazo a lo que está por venir

Análisis FingerprintVale la pena optimizar la eficiencia de las calderas

Predicciones productivasEl análisis de la esperanza de vida mejora la gestión del

mantenimiento de los motores y generadores de alta tensión

Visión del interior de la aparamentaLa inspección radiográfica ahorra costes y tiempo de

inmovilización, y permite una mejor planificación del

mantenimiento

Siempre en contactoLa adaptación de los dispositivos móviles a las aplicaciones

industriales

Protección frente a las ciberamenazas¿Se pueden permitir los servicios públicos y las industrias una

violación de la seguridad informática?

Ahorro sostenible de energíaLas soluciones de ABB para la eficiencia energética industrial

están permitiendo ahorros energéticos cada vez mayores en la

industria.

La transformación de TexasUn nuevo sistema de gestión del mercado de la electricidad

permite lograr unos ahorros considerables

Éxito de ingeniería en TailandiaPrestación de servicios al mayor centro de fabricación

de Dow en Asia

Índice de 2012Resumen del año

Software Servicio

¿Por qué ABB es una compañía de software? 6 Recursos de gestión 28 Minería optimizada 39 Ciberseguridad 64

3 |12

El software en ABB

La revista técnica corporativarevista

ABB

Servicio a distancia para robots 18 Gestión de la esperanza de vida 37 Radiografía de la aparamenta 42 Ciberseguridad 53

Servicio



79Avance

La tecnología y sus repercusiones están en estado de continua evolución. Muchas cosas que parecían utópicas hace algunos decenios son ahora no solo posibles, sino que se han convertido en parte integral de la vida cotidiana. Las inversiones en I+D no se limitan a impulsar el perfeccionamiento incremental de produc-tos y servicios: también pueden contribuir a la implantación de cambios más perturbadores y de mayor alcance cuya escala no siempre es obvia desde el principio.

Por supuesto, no todas las innovaciones cambian el mundo. Su efecto inmediato puede afectar solo a un sector industrial o un proceso determinado, pero las eficiencias o las tecnologías derivadas de ellas pueden encontrar aplicaciones inesperadas en otros sitios. Por tanto, la investigación es en buena parte una exploración de aguas desconocidas en la que cambios relativa-mente pequeños pueden causar efectos de largo alcance.

Cada año, Revista ABB dedica su primer número a celebrar la innovación y presenta una selección de los más recientes logros de la empresa. Después de que este número de la Revista ABB entrase en prensa, ABB anunció un hito histórico en el transporte de electricidad: el primer interruptor híbrido para HVDC del mundo. Este logro abre el camino a la evolución de la red HVDC, y será objeto de atención en el número 1/2013.

InnovaciónAvance 4|12

Consejo de redacción

Prith BanerjeeDirector de tecnología y Vicepresidente ejecutivo

Clarissa HallerResponsable de comunicaciones corporativas

Ron PopperJefe de responsabilidad empresarial

Eero JaaskelaJefe de gestión de cuentas del grupo

Andreas MoglestueJefe de redacción de la Revista ABB

EditorialLa Revista ABB es una publicación de I+D y Tecnología del Grupo ABB.

ABB Technology Ltd.ABB ReviewAffolternstrasse 44CH-8050Zurich, [email protected]

La Revista ABB se publica cuatro veces al año en inglés, francés, alemán, español, chino y ruso. La Revista ABB es una publicación gratuita para todos los interesados en la tecnología y los objetivos de ABB. Si desea suscribirse, póngase en contacto con el representante de ABB más cercano o suscríbase en línea en www.abb.com/abbreview

La reproducción o reimpresión parcial está permitida a condición de citar la fuente. La reimpresión completa precisa del acuerdo por escrito del editor.

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ImpresiónVorarlberger Verlagsanstalt GmbHAT-6850 Dornbirn/Austria

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Cláusula de exención de responsabilidadLa información contenida en esta revista refleja el punto de vista de sus autores y tiene una finalidad puramente informativa. El lector no deberá actuar sobre la base de las afirmaciones contenidas en esta revista sin contar con asesora miento profesional. Nuestras publicaciones están a disposición de los lectores sobre la base de que no implican asesoramiento técnico o profesional de ningún tipo por parte de los autores, ni opinio- nes sobre materias o hechos específicos, y no asumimos responsabilidad alguna en relación con el uso de las mismas. Las empresas del Grupo ABB no garantizan ni aseguran, ni expresa ni implícita-mente, el contenido o la exactitud de los puntos de vista expresados en esta revista.

ISSN: 1013-3119

www.abb.com/abbreview

¿Reducir anualmente las emisiones de CO2 en 260 millones de toneladas?

Por supuesto.

En 2011, nuestra base instalada de convertidores de frecuencia redujo las emisiones de CO2 en 260 millones de toneladas. Estos productos, que ajustan la velocidad de los motores, reduciendo así la energía consumida, son una de las muchas soluciones de ABB que contribuyen a la eficiencia energética, a la reducción de emisiones de CO2 y al ahorro de costes. www.abb.com/betterworld

Servicio - ABB Group · servicio para productos y sistemas que ya están trabajando a pleno...

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