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"La IA comienza a despuntar como una herramienta eficaz en la gestión inteligente del agua"

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  • " IA comienza despuntar como herramienta eficaz gestión inteligente agua"
  • La cuarta revolución industrial ya es una realidad en ACCIONA. Concretamente, en el departamento de aguas, la digitalización se ha materializado a través del Centro de Control de Agua (CECOA).
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Sobre la Entidad

ACCIONA
ACCIONA es una empresa líder con capacidad para diseñar, construir y operar plantas de tratamiento de agua potable, depuradoras de aguas residuales, tratamientos terciarios para reutilización y plantas desalinizadoras por ósmosis inversa.

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ACCIONA apuesta por la transformación digital en la gestión del ciclo integral del agua, y lo hace a través del uso de herramientas disruptivas que ya están transformando la manera de trabajar en el sector.

Mariano Martin Tirado, responsable de Producción y Desarrollo de Negocio en la compañía, detalla el proceso de este complejo cambio y las tecnologías que ACCIONA está implementando en todos sus procesos productivos en la industria hídrica.

Pregunta: La cuarta revolución industrial ya está aquí. ¿Cómo está afectando al sector del agua y en qué ámbitos tiene mayor presencia?

Respuesta: La cuarta revolución industrial ha llegado para quedarse. Pero ¿qué es Industria 4.0?

Podríamos definirla como la digitalización de un entorno industrial físico, desde su concepción y diseño hasta su operación y explotación. Su finalidad: ofrecernos herramientas que nos permitirán optimizar los procesos industriales a través del uso de las tecnologías IT (Tecnologías de la Información) en entornos OT (procesos productivos industriales).

Los principales recursos utilizados en el sector del agua son la energía eléctrica (fuerza motriz del proceso), el propio agua (materia prima) y los reactivos químicos. Es imprescindible la optimización de nuestros procesos para aumentar su productividad y disminuir el impacto ambiental, reduciendo el consumo energético y de reactivos químicos al mismo tiempo que se cumplen los requerimientos de calidad del producto final, fijados por la legislación vigente o por contratos privados, y cuyo incumplimiento se traduce en sanciones económicas.

La cuarta revolución industrial permite transformar nuestro negocio, incidiendo principalmente en el ahorro energético, de reactivos y en el cumplimiento de los parámetros de calidad del producto final.

P.- ¿Cómo se integra esta nueva oleada de digitalización en el negocio del agua de ACCIONA?

R.- ACCIONA es una empresa inmersa en una reinvención continua, que apuesta de forma decidida por la innovación y las nuevas ideas, cuyo principal objetivo es diseñar un futuro sostenible. Estas ideas aplicadas a la explotación de los procesos de desalación, ya ha posicionado a ACCIONA como líder mundial del sector.

Desde hace casi dos años, ha impulsado un nuevo proyecto de innovación para integrar el uso de las IT en el ciclo del agua mediante la monitorización remota de procesos y su entorno, la contextualización y tratamiento de la información recogida y la aplicación de las conclusiones obtenidas de la observación de los datos en el proceso productivo.

P.- ACCIONA apuesta por la aplicación de tecnologías disruptivas aplicadas a la gestión del ciclo integral del agua. ¿Cuáles son las más destacables?

R.- La integración de las IT, dentro de los procesos OT ya es, en sí misma, una revolución. Algo impensable hace pocos años pero que hoy comenzamos a sentirla como una convergencia natural que proporciona ventajas competitivas.

ACCIONA está promoviendo la colaboración entre los mundos real y digital en el ciclo integral del agua: desde el proceso productivo (desalación y depuración), pasando por la distribución y finalizando en la depuración, siendo los dos primeros los que se encuentran en una fase más avanzada.

En el proceso productivo se han desplegado modelos predictivos y de inteligencia artificial que están arrojando unos excelentes resultados.

En el negocio de la distribución, acabamos de finalizar la primera fase de la Bussiness Intelligence PRISMAA, cuyo objetivo es el de aglutinar en una sola plataforma todos los servicios del software utilizados por los servicios de agua, homogenizando su capa de presentación e independizándola del campo, permitiendo una mejora de la gestión de sus recursos.

Desde hace casi dos años, ACCIONA ha impulsado un nuevo proyecto de innovación para integrar el uso de las IT en el ciclo del agua

P.- ¿En qué sectores se aplican estas tecnologías actualmente, y en qué áreas geográficas?

R.- La aplicación de las tecnologías 4.0 dentro de la industria del agua tiene como consecuencia cumplir con los ODS (Objetivos de Desarrollo Sostenible): la protección del medio ambiente, promocionar el ahorro energético, uso responsable de recursos y la racionalización del uso y gestión del agua, los cuales son el compromiso fundamental  de ACCIONA

ACCIONA está presente en 40 países y en el sector del agua en particular tiene presencia en los 5 continentes. En la actualidad, hemos comenzado a desplegar soluciones “Industria 4.0” en España, Canadá y Argelia, y para final de año, tenemos previsto añadir a nuestra lista a Qatar, Perú y EEUU. Paulatinamente sumaremos cada una de las instalaciones explotadas al CECOA, desde el que damos respuesta a las necesidades de transformación digital de nuestro negocio.

P.- ¿Cómo cree que está afectando el IoT a la gestión del agua, y cómo se integra en los proyectos que ACCIONA lleva a cabo en el sector?

R.- El IoT (Internet of Things) se definió como la conexión directa a Internet de cualquier tipo de dispositivo y así poder, por ejemplo, no solo encender la luz del salón pulsando el interruptor, sino que ahora podemos, programar un horario o crear diferentes escenas de iluminación entre otras funcionalidades.

En industria llamamos a estos dispositivos IIoT (Industrial Internet of Things), para marcar una diferencia que advierta que es necesario cumplir con los requerimientos mínimos de calidad y disponibilidad. Su uso en el sector del agua está siendo muy beneficioso principalmente en los servicios de distribución del agua, donde los emplazamientos a monitorizar están distribuidos en áreas geográficas muy extensas que hacen difícil y costoso implementar sistemas de control. Los dispositivos IIoT y su capacidad para trasmitir información desde cualquier emplazamiento facilitan el despliegue de sistemas de telecontrol. Los avances en energy harvesting reducen el coste del mantenimiento de los instrumentos gracias a la eliminación del mantenimiento de baterías.

También el inminente despliegue de la red 5G aportará mayor velocidad y menor consumo de batería, además de la estandarización de las comunicaciones, que se traducirá en un uso intensivo de los instrumentos IoT en nuestro sector.

P.- En relación a la IA, ¿qué beneficios y qué inconvenientes presenta a la hora de gestionar las operaciones relativas a la gestión hídrica?

R.- En la gestión del agua, la detección de fugas es nuestra principal arma contra su pérdida involuntaria. Necesitamos usar herramientas que optimicen su gestión, y la IA comienza a despuntar como una herramienta eficaz en la gestión inteligente del agua. Proyectos como la BI “PRISMAA” implementan el uso combinado de dispositivos IIoT, datos en la nube y aplicación de algoritmos, que permiten la detección de fugas ocultas haciendo uso de estas técnicas para su detección temprana, obteniendo un índice de acierto de más del 90%.

En el sector productivo, ACCIONA utiliza la IA para la predicción de los blooms de algas, fenómeno natural que afecta a las plantas de desalación de agua provocando atascos y ensuciamiento que pueden llegar a provocar una parada no programada, con el consiguiente perjuicio a la población por falta de suministro. La predicción de estos eventos es muy valiosa, ya que permite anticiparse a los mismos y tomar las medidas necesarias para evitar la parada incontrolada de la planta. Nuestros algoritmos están anticipando los blooms de algas con más de 3 días de antelación, combinando imágenes de satélite, información meteorológica y la ejecución de modelos matemáticos

Pero ¿qué inconvenientes presenta su utilización?

El primero es su alto coste de creación, ya que el uso de soluciones de IA va acompañado de la utilización de recursos de alto coste. Nube, servidores muy potentes, personal de alta cualificación técnica y la complejidad de estos proyectos hacen que la factura final sea alta. Y su retorno no está garantizado.

Son proyectos que exigen la implicación de mucho personal de la empresa, de todo tipo de disciplinas y departamentos, que incrementa su carga de trabajo.

Finalmente, tras el despliegue de estas soluciones y comprobada su eficacia, se podría producir una falsa sensación de seguridad. Los sistemas inteligentes deben de ser supervisados regularmente evitar desviaciones que se traduzcan en falsas conclusiones que provoquen las mismas situaciones que se están intentando evitar.

En el proceso productivo se han desplegado modelos predictivos y de inteligencia artificial que están arrojando excelentes resultados

P.- La compañía ha puesto en marcha el CECOA. ¿Qué motivos han impulsado la creación de este espacio y cuál es su finalidad?

R.- Para ACCIONA, la innovación es el principal motor para el desarrollo y la clave para su crecimiento. De esta filosofía nace CECOA como un proyecto de innovación destinado a ofrecer una herramienta para la mejora de la eficiencia en los procesos del agua. Para ello se han identificado tres pilares principales que definen el sistema: 

  • La conectividad de las plantas. 
  • La recolección y el tratamiento de la información. 
  • La representación de información agregada capaz de mostrar puntos de mejora en las instalaciones monitorizadas. 

CECOA es una plataforma homogénea de interconexión a las plantas, independiente de las particularidades de sus sistemas de control, que permite el acceso a los datos con una estructura estandarizada y homogénea. Construido sobre una base hardware y software lo suficientemente flexible, permitirá su escalabilidad desde su germen inicial hasta la integración de todas las instalaciones de ACCIONA. 

CECOA es una plataforma homogénea de interconexión a las plantas que permite el acceso a los datos con una estructura estandarizada

P.- ¿Cuáles son las principales actividades y proyectos que se llevan a cabo en él?

  • Recolección y tratamiento de la información: CECOA soporta funciones de supervisión, SCADA e integra los procesos de producción con las soluciones de negocio de la empresa. Basada en estándares que permiten la mejora continua de las operaciones, facilita la toma de decisiones en tiempo real. Los nodos de recolección y almacenamiento  reciben la información, la almacenan y permiten el acceso para su tratamiento y análisis a través de un lenguaje de consulta estándar, proporcionando un interface sencillo y abierto a los datos.
  • Representación de la información: la representación de la información recogida de las plantas permite al usuario reconocer desviaciones o puntos de mejora en las mismas. El aplicativo se despliega sobre cuatro pantallas que muestran la información relativa al contexto seleccionado (resumen de los principales KPIs, sinópticos de proceso e información histórica), navegando entre los diferentes emplazamientos, en su posición geográfica real mediante un mapa GIS.
  • Plataforma de preproducción: la conectividad remota de las plantas con CECOA permite a ACCIONA realizar test de prototipos de aplicaciones de IA sin intervenir directamente en los procesos, ofreciendo un entorno de preproducción seguro y sin riesgos. Es el banco de pruebas ideal para comprobar modelos matemáticos y algoritmos de predicción sin interferir en la producción.

P.- La ciberseguridad es otro de los ámbitos en los que trabaja la compañía. ¿Qué aplicaciones tiene en el sector del agua y cómo se están empleando en ACCIONA?

R.- El sector aguas ha sido seleccionado por la Ley PIC 8/2011 (Protección de Infraestructuras Críticas), por lo que la aplicación de las medidas de ciberseguridad a las instalaciones de nuestra compañía son de obligado cumplimiento. Al margen de ello, una posible denegación de servicio en el suministro de agua o la alteración de su calidad debido a un ataque son puntos clave para tomar consciencia de la importancia de la protección de las instalaciones. Hasta ahora, el sector de la energía era el más afectado a nivel de ataques. Sin embargo, durante 2018 el sector del agua ha ido escalando posiciones hasta colocarse en cuarto lugar de esta clasificación. El número de incidentes de ciberseguridad en el sector industrial está creciendo de forma sostenida durante los últimos años. Las vulnerabilidades de dispositivos IoT, así como las escasas o inexistentes actualizaciones de software, han sido explotadas por los atacantes para generar situaciones de denegación de servicio (DDos).

En el ámbito de la ciberseguridad, ACCIONA está coordinando, en el marco de su Plan General de Seguridad, a sus diferentes divisiones en un esfuerzo común para implementar medidas de seguridad que garanticen la integridad de las infraestructuras y sus datos.

Se imparte formación de seguridad de la información a todos los usuarios, todo el software utilizado cuenta con las últimas actualizaciones y la información está siendo migrada a la nube para garantizar su disponibilidad y confidencialidad. A nivel OT, se están instalando dispositivos de ciberseguridad industrial que garanticen la máxima protección contra los ataques a los que nuestra industria está expuesta.

P.- Por último, ¿cómo cree que estas herramientas pueden cambiar el sector del agua en los próximos años?

R.- Nuestro sector se revela como el sector clave en el futuro de nuestra sociedad. La previsible futura escasez de este recurso nos traslada la responsabilidad de llevar el agua potable allí donde sea necesaria. Por ello, la optimización de los procesos de producción, la gestión eficiente de la distribución, y las mejoras en su depuración y reutilización, son factores determinantes para cumplir con este objetivo.

La evolución hacia la Industria 4.0 está acelerando, impulsada por los beneficios que acarrea su aplicación así como por la mejora de las tecnologías que la hacen posible: la nube, la conectividad, el Big Data, la Inteligencia Artificial… Su aplicación se ha extendido por todo el tejido industrial, y el sector del agua ha empezado a despertar a las ventajas de su implementación.

Los buenos resultados que estamos obteniendo con la aplicación de las técnicas Industria 4.0 demuestran que sus innovaciones aplicadas al sector del agua optimizan nuestros procesos y nos ayudarán a ser más eficientes. Todo ello despertará en nosotros la convicción de que la evolución de nuestro sector hacia la digitalización es inevitable.

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