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Yokogawa y DOCOMO realizan con éxito una prueba de tecnología de control remoto Uso de la 5G, la Nube y la IA - El objetivo de las operaciones remotas y autónomas para las industrias de procesos -

Tokio, Japón – 30 de mayo de 2022

Yokogawa y DOCOMO realizan con éxito una prueba de tecnología de control remoto
Uso de la 5G, la Nube y la IA - El objetivo de las operaciones remotas y autónomas para las industrias de procesos -

Yokogawa Electric Corporation (TOKYO: 6841) y NTT DOCOMO, INC. (DOCOMO) ha anunciado hoy que ha realizado una prueba de concepto (PoC) de una tecnología de control remoto para el procesamiento industrial. La prueba PoC implicó el uso en un entorno de nube de una IA de control autónomo, el algoritmo de programación de políticas dinámicas del núcleo factorial*¹ (FKDPP) desarrollado por Yokogawa y el Instituto de Ciencia y Tecnología de Nara, y una red de comunicaciones móviles de quinta generación (5G) proporcionada por DOCOMO. La prueba, que controló con éxito una operación de procesamiento de planta simulada, demostró que el 5G es adecuado para el control remoto de procesos de planta reales.

La tendencia a ubicar las instalaciones de producción en zonas remotas y/o peligrosas en los últimos años está impulsando una creciente demanda de operaciones industriales a distancia y transformando la forma de trabajar. Mientras tanto, los equipos utilizados en las plantas para purificar y refinar recursos y materiales para productos esenciales pueden deteriorarse después de muchos años de uso, por lo que la regulación y el control remotos y autónomos serían enormemente beneficiosos. Una posible solución es instalar dispositivos de borde equipados para comunicaciones inalámbricas de alta velocidad en las plantas y emplear IA de control autónomo basada en la nube para controlar los equipos de forma dinámica. Yokogawa ya ha demostrado que su algoritmo FKDPP es una solución de IA de control autónomo factible. En una prueba de campo realizada en una planta química*² el pasado mes de febrero, el FKDPP controló con éxito durante 35 días procesos que se sabía que eran difíciles de automatizar con las tecnologías de control PID*³ y APC^*4 existentes y que, por tanto, se habían realizado manualmente. La combinación de la FKDPP y la nube con la 5G, que ofrece una baja latencia y la capacidad de conectar un gran número de dispositivos, promete ser una tecnología fundamental para lograr la autonomía industrial.

 Resumen de PoC

Tras un acuerdo entre Yokogawa y DOCOMO anunciado el 14 de abril de 2021, la prueba de demostración se llevó a cabo para verificar si un sistema de control de nivel de tres tanques^*5 podía ser controlado utilizando FKDPP en la nube a través de una red 5G. Se estableció un nivel de agua objetivo, se realizaron pruebas con ciclos de control de baja a alta velocidad y se confirmaron los efectos de la latencia de las comunicaciones móviles en el control de la FKDPP. En comparación con el 4G, la prueba demostró que, especialmente con el control de alta velocidad, el 5G ofrece: 1) menor latencia, 2) menos rebasamiento en relación con el nivel de agua objetivo, y 3) es capaz de manejar un ciclo de control tan corto como 0,2 segundos, logrando así un mejor control para una calidad más estable y una mayor eficiencia energética.

Previsión de la aplicación futura del 5G, la nube y la IA para la autonomía industrial

Yokogawa, que defiende el concepto de automatización industrial hacia la autonomía industrial (IA2IA) desde 2019, pretende aplicar la tecnología 5G para el control remoto de plantas. En colaboración con DOCOMO y los clientes, seguirá llevando a cabo iniciativas avanzadas destinadas a facilitar el cambio hacia la autonomía industrial.

DOCOMO sigue mejorando y evolucionando sus tecnologías de red, creando redes avanzadas adaptadas a las necesidades de clientes específicos y desarrollando soluciones 5G para diversos fines públicos y privados.

Tanto Yokogawa como DOCOMO, como miembros de la Alianza 5G para las Industrias Conectadas y la Automatización (5G-ACIA), que persigue aplicaciones industriales para el 5G, seguirán evaluando el uso del 5G para las operaciones remotas y autónomas de las plantas. Mediante la realización de demostraciones en una amplia gama de plantas de clientes y el examen de la fiabilidad de las comunicaciones y los problemas relacionados con la latencia durante el uso a largo plazo, las empresas se esforzarán por lograr el control autónomo habilitado por el 5G y la IA. La 5G-ACIA presentará los resultados de esta prueba de demostración en la Hannover Messe 2022*6, entre el 30 de mayo y el 2 de junio.

*1 El algoritmo de IA FKDPP, que utiliza la tecnología de aprendizaje por refuerzo, puede aplicarse a todo tipo de aplicaciones de control, incluidas las que no pueden automatizarse con los métodos de control existentes, como el control PID o el APC, para lograr objetivos simultáneos convencionalmente difíciles, como la alta calidad y la eficiencia energética (véase el anexo para más detalles).

*2  Véase el comunicado de prensa (En una primicia mundial, Yokogawa y JSR utilizan la IA para controlar de forma autónoma una planta química durante 35 días consecutivos: https://www.yokogawa.com/news/press-releases/2022/2022-03-22/)

*3 El control Proporcional-Integral-Derivativo, propuesto por primera vez por Nicolas Minorsky en 1922, es una tecnología de control de infraestructuras para las industrias de transformación que se utiliza para controlar elementos como la cantidad, la temperatura, el nivel, la presión y los ingredientes. Implementa un control dirigido a los valores objetivo basado en los cálculos de P, I y D en función de las desviaciones entre los valores actuales y los establecidos. En algunos casos, debido a las características de la expresión matemática, un valor puede sobrepasar (sobrepasar) el valor establecido o tardar en asentarse para evitar el sobrepaso.

*4 El control avanzado de procesos utiliza un modelo matemático para predecir las respuestas del proceso y suministrar valores de ajuste al bucle de control PID en tiempo real con el fin de mejorar la productividad, la calidad y la capacidad de control. Se aplica fácilmente para el control para aumentar la producción, reducir el tiempo de trabajo y ahorrar energía. El APC da lugar a menores desviaciones en los datos, lo que permite acercarse más a los límites del rendimiento operativo (es decir, al rendimiento óptimo), pero no es capaz de responder a la rápida vaporización de los fluidos, a reacciones químicas similares, a cambios importantes en la composición de los materiales y a cambios en la maquinaria.

*5 Un sistema de control de nivel de tres depósitos que se utiliza para la formación y los experimentos que implican la regulación del flujo de agua de un nivel a otro con el objetivo de controlar el nivel de agua en el depósito más bajo.

*6 Una de las mayores exposiciones internacionales de fabricación del mundo, que atrajo a unas 6.500 empresas y 220.000 personas en 2019. https://www.hannovermesse.de/en/

Acerca de Yokogawa

Yokogawa proporciona soluciones avanzadas en las áreas de medición, control e información a clientes de una amplia gama de industrias, como la energética, química, de materiales, farmacéutica y alimentaria. Yokogawa aborda los problemas de los clientes en relación con la optimización de la producción, los activos y la cadena de suministro con la aplicación eficaz de las tecnologías digitales, permitiendo la transición a las operaciones autónomas.

Fundada en Tokio en 1915, Yokogawa sigue trabajando por una sociedad sostenible a través de sus 17.500 empleados en una red mundial de 119 empresas que abarcan 61 países.

Para más información, visite www.yokogawa.com

Acerca de NTT DOCOMO

NTT DOCOMO, el principal operador de telefonía móvil de Japón, con más de 83 millones de abonados, es uno de los principales responsables de las tecnologías de redes móviles 3G, 4G y 5G. Más allá de los servicios básicos de comunicaciones, DOCOMO está desafiando nuevas fronteras en colaboración con un número creciente de entidades (socios "+d"), creando servicios de valor añadido interesantes y convenientes que cambian la forma de vivir y trabajar de las personas. En el marco de un plan a medio plazo hacia 2020 y más allá, DOCOMO es pionero en una red 5G de vanguardia para facilitar servicios innovadores que sorprenderán e inspirarán a los clientes más allá de sus expectativas.

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