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Boletín IIE, 2015julio-septiembre

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Entrenamiento con métodos sistemáticos y centros integrales en la industria de procesos

Edgardo Javier Roldán Villasana, José Antonio Tavira Mondragón y Guillermo Romero Jiménez

Introducción

Los modernos retos de la industria de procesos se refieren en gran medida a incrementar su competitividad ante la globalización. Una manera de abordar este desafío es mediante la inversión en la capacitación de los operadores de las plantas, lo que tradicionalmente se hacía de manera informal mediante técnicas denominadas “durante el trabajo” (on the job). Gradualmente se ha complementado esta técnica con métodos basados en simuladores para entrenamiento, pues se ha demostrado su mayor eficacia y eficiencia y se ha encontrado que su uso repercute en ahorros económicos considerables por aumentos en la disponibilidad, rendimiento térmico, vida útil de la planta, y cumplimiento ambiental de los procesos simulados.

No obstante sus beneficios, un simulador en sí mismo no garantiza una capacitación exitosa, a menos que se tenga un sólido programa basado en un método sistemático de entrenamiento (MSE) que permita mantener una

Abstract

Present challenges of process industries include increasing their competitiveness. One way to address these defies is by investing in the training of plant operators. Traditionally, operator training was done informally through on-the-job. Simulators were included as a part of training and have proved to be efficient and effective. Their use has been useful in savings caused by availability, thermal performance, plant life, and environmental compliance of the simulated processes. Having an integral instruction center and a consolidated systematic approach to training is the best way to exploit a simulator.

Artículos técnicos

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mejora continua en las etapas de análisis, diseño, desarrollo y soporte, integración, ejecución y evaluación del entrenamiento.

Contar con un centro integral de capacitación donde se tenga la infraestructura necesaria de personal y materiales es una de las mejores alternativas para poder aprovechar al máximo los simuladores y al mismo sistema de instrucción.

Estos centros deben diseñarse, entre otras cosas, para que los simuladores puedan intercambiar datos con programas externos comerciales modernos que sirvan de soporte al programa de capacitación, considerar la evolución propia de los simuladores (como realidad virtual inmersiva o no inmersiva) y ampliar los simuladores para tener capacidades de análisis, rediseño y optimización de los procesos reales.

La Gerencia de Sistemas Avanzados de Capacitación y Simulación (GSACyS) del Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE) es un grupo especializado en el desarrollo de simuladores para entrenamiento de operadores (SEO), sistemas de capacitación basados en computadoras, y sistemas para pruebas de equipos reales conectados a simuladores, y cuenta con más de treinta y cinco años de experiencia durante los que ha desarrollado, primordialmente, simuladores para la industria de generación de energía, y actualmente está incursionando en la industria petroquímica.

El IIE fue pionero en América Latina en el área de los SEO desde 1979 (IIE, 1998) y continúa en activo con nuevos desarrollos. Con fecha relativamente reciente, Argentina (Gramajo, 2007) y Brasil (china.org.cn, 2013) han incursionado en el desarrollo de simuladores.

Hoy en día, la industria de procesos se enfrenta en general, a una intensa competencia globalizada y a una regulación cada vez mayor. Estos factores están cambiando la naturaleza del trabajo, los requisitos de los conocimientos y las habilidades que los trabajadores necesitan para llevar a cabo su labor, lo que representa un gran reto a vencer por las empresas.

De manera creciente, la industria de procesos está abordando esta situación a través de la inversión en la formación y el desarrollo de capital humano, con el propósito de contar con una mano de obra eficiente y calificada. Reconoce que la mejora en la seguridad de las operaciones, el aumento de la eficiencia de su proceso, la alta calidad en el trabajo y el cumplimiento de objetivos específicos dependen de una fuerza laboral con conocimientos sólidos y habilidades


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probadas. También se reconoce que una fuerza de trabajo alineada a las necesidades operativas de un proceso repercute en la obtención de grandes beneficios relacionados con la seguridad del personal y por ende en el aspecto económico de las empresas. Por ejemplo, de acuerdo con Hiba (2007), las empresas petroleras están conscientes de que la falta de personal especializado afecta de manera significativa la seguridad en el desarrollo de las actividades operativas y la sana economía de éstas.

Los SEO de alcance total tienen como objetivo reproducir el comportamiento de la planta, reflejado en el valor dinámico de las variables desplegadas en las consolas de operación. Éstos son una importante herramienta para apoyar la formación de los operadores de una planta de procesos, pero son insuficientes si no se cuenta con un centro integral de capacitación.

Métodos de capacitación en la industria de procesosLos métodos de capacitación en la industria son variados, pero básicamente pueden ser divididos en dos tipos (Abdullah, 2011): “durante el trabajo” (on the job) y “fuera del trabajo” (off the job). Los primeros siempre han sido usados en la industria y se refieren a técnicas como instrucción directa con una persona con las mismas tareas, rotación de trabajo, visitas a compañías padres o proyectos especiales de capacitación en la planta. Los segundos han sido implantados desde mediados del siglo pasado y consisten en técnicas como salón de clases, cursos asistidos por computadora, capacitación dada por terceros y el uso de simuladores.

En un estudio efectuado para la Oficina Ejecutiva de Seguridad y Salud del Reino Unido (UKSHE), Henderson et al. (2002) reportaron que a pesar de que la literatura concerniente a la capacitación de operadores encontró que aunque las habilidades de alto nivel son muy importantes, la mayoría del entrenamiento se hacía durante el trabajo y sólo el 23% hizo referencia a entrenamiento en situaciones de emergencia (de los cuales sólo el 3% usaron un simulador).

En un estudio reciente (Training, 2014) se publicó un estudio estadístico efectuado a empresas estadounidenses, y en él se afirma que el 33% de la industria utiliza alguna aplicación relacionada con simuladores para la capacitación de su personal.

Por su parte, Abel (2014) reporta una encuesta efectuada por ARC Advisory Group a nivel mundial, en la que encontró que casi el 28% de las compañías de procesos dicen usar simuladores en la capacitación de sus operadores, resultado que sorprende a la empresa encuestadora, y advierte que este alto porcentaje podría deberse a que las respuestas se dieron a una encuesta relativa a simuladores y que en realidad las empresas siguen usando mayoritariamente el enfoque “durante el trabajo”.

Descripción de un simulador para entrenamiento

Los simuladores para entrenamiento incluyen un modelado detallado de todos los sistemas de la planta de referencia, con los cuales el operador interactúa desde el cuarto de control. Usualmente incluyen réplicas de las consolas de operación (ISA, 2012; EPRI, 1998). En estos simuladores y bajo condiciones similares de operación, la respuesta de la unidad simulada es prácticamente igual en tiempo e indicaciones a la respuesta obtenida en el cuarto de control de la planta real. Una parte significativa del


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gasto realizado en estos simuladores se debe al software de simulación de alta fidelidad que debe ser desarrollado. La calidad del entrenamiento usando un simulador de alcance total es claramente mucho mayor a la obtenida con otro tipo de simuladores, ya que el operador está actuando en un medio ambiente que es “idéntico” al que tiene en el cuarto de control de la unidad real, de esta forma, los operadores pueden ser efectivamente entrenados debido a la variedad de condiciones iniciales, fallas y situaciones de operación posibles, lo cual ayuda a que éstos se mantengan alertas durante su sesión de entrenamiento (IAEA, 2004). En este tipo de contextos, un simulador está compuesto por la Interfaz Hombre-Máquina (IHM) del alumno, la cual replica las consolas de operación de la planta simulada; una computadora que ejecuta los modelos matemáticos encargados de “reproducir” el comportamiento de la unidad real, y una consola para el instructor, quien se encarga de dirigir las sesiones de capacitación con las que establece la condición de inicio para la simulación, introduce fallas en los

equipos simulados y supervisa las acciones operativas de los alumnos. Este concepto se muestra en la figura 1.

En la figura 1, la tarea del “Sistema Ejecutivo” es un conjunto de programas de aplicación que se encargan de secuenciar en tiempo real, las funciones del simulador que requieren una ejecución cíclica como: ejecutar los modelos matemáticos con su sistema de control distribuido, administrar la ejecución de los Diagramas de Proceso Interactivos (DPI) de la IHM, administrar las acciones de la consola del instructor, y en general dar soporte a aquellas aplicaciones que requieran ejecución en tiempo real.

Una parte importante en los simuladores modernos es la inclusión del mismo sistema de control distribuido que se tiene en la unidad real, lo que puede hacerse bajo esquemas como: estimulado, emulado o traducido (Carrasco y Dormido, 2006), con lo que finalmente se tiene en el simulador, una representación completa y fidedigna del sistema de control de la unidad de referencia.

Tradicionalmente, los SEO se instalan en un centro de capacitación o en la misma planta, considerando una red local de computadoras personales, en las cuales las interfaces de operación del alumno son parte de un programa de aplicación dependiente del sistema operativo (e.g. Windows), de modo que sólo pueden ser ejecutadas en las mismas computadoras de la red, las cuales cuentan con el medio ambiente provisto por su sistema operativo y sólo pueden intercambiar información dentro del ámbito de su red local.

Figura 1. Representación esquemática y real de un simulador.


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• Ayuda para la eliminación de cuellos de botella.

• Reducir el tiempo de puesta en servicio de una unidad nueva.

Un análisis de costo-beneficio de los simuladores es muy difícil de estimar, sin embargo, en un estudio clásico realizado en simuladores de centrales termoeléctricas en Estados Unidos (EPRI, 1993) se dividieron los beneficios de simuladores en cuatro categorías de ahorro: disponibilidad, rendimiento térmico, vida útil de la planta, y cumplimiento ambiental, con respecto a cada MW instalados, sumando un total de $4,500 USD por cada MW instalado, lo que significa aproximadamente una recuperación de la inversión de desarrollo de un simulador de tres meses. Este estudio ha sido extendido implícitamente a otras áreas de la industria para justificar el uso de simuladores. Por ejemplo, ARC Advisory Group (2002) y Roe y Mason (2010) reportan que el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST por sus siglas en inglés) y el Consorcio para el Manejo de Situaciones Anormales (ASM por sus siglas en inglés) de Estados Unidos apoyan el uso de simuladores, pues han determinado que el 50% de situaciones anormales se deben a errores humanos y calcularon que la incapacidad de los sistemas de control y del personal operativo para dominar situaciones anormales en la industria de procesos le ha costado a Estados Unidos al menos veinte mil millones de dólares al año. Adicionalmente, de acuerdo con

Ventajas de contar con un simulador para entrenamiento

Algunas de las ventajas que el IIE y otras fuentes (Seccombe, 2006) han encontrado con la utilización de los SEO son:

• Posibilidad de entrenar al personal de operación de los equipos en diferentes condiciones de operación normal como arranque, paro y cambios de carga de manera predefinida, sin la limitante de interferir con el proceso de producción de la planta.

• Reducción de los riesgos de provocar afectaciones a los equipos reales de la planta, cuando el personal operativo ejecute escenarios en puntos operativos fuera de los límites recomendados, lo cual ayuda a mejorar la habilidad y sensibilidad de los operadores para tomar decisiones en situaciones reales.

• Posibilidad de entrenar a los operadores en condiciones de fallas de equipo de proceso o elementos de control y transitorios poco frecuentes, pero de alto impacto en la operación, situaciones que provocan un alto grado de estrés en los operadores.

• Una gama más amplia de personal puede recibir una formación eficaz, eliminado los riesgos y los huecos que presenta el entrenamiento en línea, así como la posibilidad de autoenseñanza (con herramientas diseñadas con este enfoque).

• Posibilidad de mejorar la operatividad y rentabilidad de los equipos disminuyendo los riesgos por fallas relacionadas con errores humanos durante la operación de éstos.

• Evaluar la competencia del personal de operación.

• Probar y validar procedimientos de operación.

• Probar y validar cambios en las estrategias de control antes de implantarlas en la unidad de generación real.


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Ahmad et al. (2010), en un estudio realizado por Honeywell alrededor del mundo, el 40% de las situaciones de operación anormal fueron causadas por un error humano, de tal modo que el contar con operadores bien capacitados es una tarea crítica para la seguridad y rentabilidad del proceso.

Hosseinpour y Hajihosseini (2009) afirman que una importante justificación para la adquisición de un simulador para entrenamiento es su capacidad para revisar el sistema de control y proporcionar a los operadores una mejor comprensión del proceso. Con el uso del simulador, los operadores obtienen la confianza necesaria para recuperar el estado operativo nominal de una planta después de un disparo (shut down) u operar adecuadamente, disminuyendo significativamente los costos asociados a tener la planta fuera de servicio u operarla en puntos operativos menos eficientes.

Thorud (2012) aseguran que British Petroleum estima que sus simuladores han ahorrado veinte millones de dólares en un período de cinco años, recuperando así veinte veces su inversión.

En México, en un período de catorce años, el uso de simuladores para el entrenamiento de los operadores ha representado un ahorro estimado de 750 millones de dólares para las plantas de energía (Burgos, 1998). Roldán-Villasana y Mendoza-Alegría (2006) muestran que en el

Centro de Simulación Geotérmica (CESIGE) en Cerro Prieto, Baja California, según sus estadísticas, el número de disparos de unidad debido a errores humanos y el porcentaje de estos disparos en relación con el número total de disparos disminuyeron desde el inicio de su programa de entrenamiento. El costo operacional del centro de formación es inferior al costo de la energía no generada, debido a los disparos causados por errores humanos, considerando sólo las plantas de energía de Cerro Prieto (figura 2).

De manera similar, Glaser (2010) presenta un caso de estudio en el que se hizo descender en sólo un año, el número de disparos (de quince a cero) de una torre de enfriamiento cuando se identificaron las causas de errores humanos y se usó un SEO para la capacitación.

Con treinta y cinco años de experiencia en el desarrollo de simuladores de alcance total para el entrenamiento de operadores, el punto de vista del IIE es que la eficacia de la capacitación depende del tipo de simulador con que se cuente. Podemos resumir esta situación en la figura 3. Nótese, por ejemplo, que el simulador de tareas específicas (genérico o personalizado) está por debajo de su equivalente de alcance total, pues sólo se entrena al personal en un sistema en específico y no se completa la visión global de los sistemas y su relación causa/efecto con los otros sistemas de la planta.

Figura 2. Disparos totales, por errores humanos y porcentaje de disparos por errores humanos con respecto al total.


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De manera especial debe mencionarse a la Administración de Salud y Seguridad Ocupacional de Estados Unidos (OSHA) que recomiendan explícitamente el uso de simuladores para el entrenamiento de operadores (OSHA, sin fecha).

Otro aspecto importante a considerar es la certeza de que una parte de las generaciones mayores ha desarrollado las habilidades y conocimientos necesarios para convivir de manera cómoda con la rapidez del cambio tecnológico, sin embargo, hay que admitir que este privilegio es de las personas con un cierto nivel de educación. Por desgracia, al menos en las empresas paraestatales mexicanas de producción, la mayoría de los operadores tienen un bajo nivel educativo, pues sus puestos son adjudicados, en la mayoría de las ocasiones, por situaciones escalafonarias, más que por méritos de capacidad y trabajo. De acuerdo con el INEGI (2015) en México, el 69% de los trabajadores tienen apenas estudios secundarios completos.

En los años 80 y 90 del siglo pasado nació la gente que es conocida como “generación Y” o generación del milenio (Crain Communications Inc, 1993). Entre otras, una característica que define a estas personas es el tener un gran apego por la tecnología, debido a que siempre han estado en contacto con una PC, internet y teléfonos inteligentes, los cuales presentan cambios constantes en su alcance tecnológico. Esta relación continua con la tecnología ha representado un estilo de vida y, dentro de éste, una manera de aprender. Hill (2011) asegura que la Oficina del Trabajo

de Estados Unidos estimó que en 2014, un 50% de la fuerza laboral pertenecía a la “generación Y”. Por razones de edad, los porcentajes de ocupación en cuanto a la edad no deben diferir mucho para los países emergentes. Esta generación de jóvenes aprende más eficientemente con métodos relacionados con la tecnología, que de la manera tradicional.

Sin embargo, estudios recientes continúan hablando del miedo al cambio (Moxson, 2015; Tanner, 2011; Connelly, 2009) incluyendo, de interés para este artículo, el cambio que representa operar un nuevo proceso o el cambio en la modernización de un proceso con nueva tecnología. Este miedo se menciona de manera general en los empleados y no se encontraron referencias respecto a diferencias estadísticas entre las actitudes de la generación mayor y la generación Y.

Estos estudios coinciden en que uno de los factores que minimizan el miedo al cambio es que el operador debe estar seguro de que tiene el conocimiento adecuado para dominar sus nuevas tareas. Por supuesto, una manera de asegurar este conocimiento es la capacitación con la ayuda de SEO, primordialmente conviviendo con los métodos tradicionales.

Importancia de los centros integrales de capacitaciónRichmond (2014) puntualiza que para maximizar el beneficio de los

Figura 3. Eficacia de la capacitación dependiente del tipo de simulador.


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simuladores se requiere un programa de formación organizado e integral que optimice el aprendizaje de los operadores con el uso del simulador. Por su parte, Feliu et al. (2015) aseguran que un simulador por sí mismo no garantiza una mejor competencia en los operadores, sino que necesita el apoyo de un programa de entrenamiento que se base en una metodología “hacer pensar”. Komulainen y Sannerud (2012) puntualizan que para que el entrenamiento en simuladores sea exitoso se debe poner atención al mantenimiento del simulador, a la formación de nuevos instructores y a un buen desarrollo del material de capacitación.

Glaser (2010) asegura, incluso, que con un enfoque sistemático, un simulador genérico podría tener mejores resultados que un simulador de alcance total (al menos en algunas tareas específicas).

Es claro que un buen sistema de capacitación debe considerar las herramientas con las que cuenta. El simulador puede ser la base de un programa de entrenamiento y siempre es susceptible de mejoras, desde afinación en su comportamiento hasta la adición de nuevos sistemas simulados. Por esto es importante la revisión periódica y metódica del simulador, considerando la posibilidad de efectuar las correcciones o adiciones necesarias para su mejora.

De acuerdo con Enriksen et al. (2006), el MSE tiene sus orígenes

en la Segunda Guerra Mundial, para el desarrollo y uso de nuevos sistemas de ataque y defensa. Actualmente, este sistema se basa en cinco etapas: análisis, diseño, desarrollo, implantación y control o evaluación, y con algunas adaptaciones permanece siendo el mismo diseñado hace más de setenta años. La adopción del MSE para las plantas de proceso fue iniciada por la industria nuclear y avalada por la Agencia Internacional de Energía Atómica (IAEA, 1998). Posteriormente EPRI (2005) hizo extensiva esta metodología a toda la industria de generación.

Un sistema de capacitación de excelencia debe estar basado en el MSE de operadores y el SEO debe estar inmerso en él. Actualmente, los MSE se aplican en muchos lugares en el mundo con pequeñas adaptaciones con respecto al modelo original. En la figura 4 se aprecia el MSE entrenamiento de acuerdo a como el IIE considera debe ser adaptado para operadores de plantas de procesos. En este enfoque, se considera al simulador no como una herramienta más sino como parte fundamental del método sistémico de entrenamiento mismo. Éste consiste en un proceso de mejora continua, cuyas tareas primordiales son: analizar los objetivos del entrenamiento; diseñar el plan de capacitación de acuerdo con las herramientas con que se cuente; desarrollar el material de instrucción, escenarios del simulador y el programa de seguimiento del sistema tutorial (avance de los estudiantes); revisar y adquirir nuevo material didáctico y preparar a los instructores en el área pedagógica; integrar todas las herramientas en un programa congruente que las explote de la manera más conveniente; poner en acción el programa de capacitación; evaluar cada parte del programa y su eficacia global, e identificar e implantar las posibles mejoras surgidas de la evaluación.

Siguiendo este concepto se asegura que los operadores queden preparados de la mejor manera posible para cumplir sus tareas.

La literatura tiene muchos ejemplos acerca de las ventajas del uso de SEO y de los métodos para impartir los programas de capacitación, pero poco existe acerca de la importancia de un centro integral de capacitación (CIC). El Instituto considera


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que contar con un CIC donde se tenga la infraestructura necesaria es lo mejor para poder explotar a los SEO y al mismo sistema de instrucción de la mejor manera.

El personal involucrado en el CIC debe dedicar un 100% de su tiempo a las tareas asociadas, esquematizadas en la figura 4, para asegurar la actualización de sus métodos de enseñanza de manera continua. En la experiencia de los autores se ha comprobado que responsabilizar al personal de operación en las labores del centro de entrenamiento como una función más de su trabajo no es buena idea, pues siempre se tiende a darle más importancia a la producción que al entrenamiento.

Un CIC debe estar diseñado para brindar a los estudiantes (operadores) el ambiente necesario para atender el entrenamiento sin distracciones. No es lo más conveniente tener el centro de capacitación muy cerca de la planta donde los operadores tienen su trabajo cotidiano. Si esto no fuese posible, debería asegurarse que los alumnos no sean

molestados en su tiempo de estudio. Esto impacta favorablemente la eficacia de la capacitación.

Futuro de los simuladores para entrenamientoLas empresas de procesos están invirtiendo actualmente en la integración de los SEO en sus programas corporativos convencionales de capacitación (Richmond, 2014). Una parte importante de este esquema es desarrollar los simuladores, usando estándares de comunicación para poder intercambiar datos con programas externos comerciales modernos que sirvan de soporte al programa de capacitación.

La liga entre los SEO con escenarios de la planta real desarrollados para realidad virtual (inmersiva o no inmersiva) tiene un potencial muy importante en el entrenamiento de operadores. Cuando los escenarios simulados ligan las acciones del operador en el cuarto de control con lo que sucede en los equipos virtuales, permite sensibilizar al operador del impacto real de sus acciones y al mismo tiempo a los trabajadores en campo saber qué efectos tienen sus maniobras en el cuarto de control. Indudablemente, el conocimiento generalizado de un proceso repercute en un mejor trabajo en equipo y en la mejora de los procesos del mismo. El término en inglés usado para designar a los SEO es Operators Training Simulators (OTS) y ya se habla del término ITS (Immersive Training Simulators), según Schröder (2014).

Figura 4. Método Sistemático de Entrenamiento para operadores propuesto.


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Debido a que los sistemas expertos tienen la característica de incorporar una gran cantidad de conocimiento en un campo muy específico, su aplicación en los SEO es muy atractiva porque estos sistemas pueden tomar en cierta medida el rol del instructor de la sesión de simulación y guiar al alumno durante su sesión de capacitación e incluso evaluarlo (Tavira et al., 2010).

Como se mencionó anteriormente, los SEO son instalados en una red local, de modo que no pueden transmitir datos por medio de internet y aprovechar las ventajas de las tecnologías de información modernas como cómputo en la nube. Para poder hacer esto, los SEO requieren adaptar los programas de aplicación de su plataforma base para soportar interfaces gráficas apropiadas para el usuario final e implementar los

mecanismos de comunicación de internet llamados web services. Como resultado de esto se obtiene una interface de usuario en internet que permite interactuar con el simulador desde un lugar remoto en forma semejante a como lo hace en los simuladores disponibles en los centros de capacitación. De este modo, el SEO está disponible desde cualquier computadora con una conexión de internet y con un navegador con los plugins requeridos para la aplicación. Actualmente, el IIE desarrolla para la CFE dos simuladores para entrenamiento de operadores de unidades de generación termoeléctrica y de ciclo combinado. Las figuras 5 y 6 muestran las interfaces de operación del alumno para simuladores web de ciclo combinado y de unidad termoeléctrica, respectivamente. En este mismo orden de ideas, la disponibilidad de mayores anchos de banda permiten pensar actualmente, en la posibilidad de tener aplicaciones de simuladores incluso en dispositivos móviles (Schröder, 2014).

Las herramientas de ayuda externas como el apoyo al operador en la planta real con sistemas inteligentes, despliegues de datos para cálculos de régimen térmico y eficiencias, etc., también deben ser parte del simulador y éste debe estar preparado para adaptarlas o reproducirlas. De hecho, un simulador debe

Figura 5. Interfaz de la consola del operador de un simulador web de ciclo combinado.


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estar diseñado para poder adaptar y utilizar cualquier software que pudiera ser adquirido en las plantas de proceso reales. Un ejemplo de esto lo presenta Bhatt et al. (2015), donde adaptaron una nueva herramienta para planear recuperaciones de un sistema después de un blackout en un simulador de redes eléctricas desarrollado por EPRI.

Típicamente, los SEO se diseñan para tener una respuesta de sus modelos de proceso igual al de la planta de referencia, para el caso de simuladores réplica (respuesta asociada a las variables instrumentadas).

La capacitación del personal de operación puede mejorarse sustancialmente si los SEO se amplían para tener capacidades de análisis, esto es, predecir con un alto grado de confianza el comportamiento de un proceso en puntos no necesariamente instrumentados y, eventualmente, en condiciones fuera del rango normal de operación del proceso.

Otro aspecto aún no cubierto por los SEO es la optimización de condiciones operativas de acuerdo con diversas funciones objetivo definidas por el usuario. Por ejemplo, en plantas

de generación de energía eléctrica que trabajan en diferentes porcentajes de carga, pudiera desearse asegurar que se cumplan las exigencias de normativas de impacto ambiental, al mismo tiempo que tratar de minimizar costos, dada una cantidad requerida de MW producidos.

Conclusiones

Los simuladores para entrenamiento de operadores se están usando con mayor frecuencia en la industria de procesos en general, debido a que se reconoce su función como coadyuvante en ahorros por disponibilidad, rendimiento térmico, vida útil de la planta y cumplimiento ambiental de sus procesos, sin embargo, se ha detectado que un simulador por sí mismo no

Figura 6. Interfaz de la consola del operador de un simulador web de unidad termoeléctrica.


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garantiza una capacitación de calidad, si no se cuenta con métodos sistemáticos de entrenamiento.

Los simuladores para entrenamiento de operadores y los métodos sistemáticos de entrenamiento deben estar coordinados desde un centro integral de capacitación para asegurar el éxito de un programa de entrenamiento. Es importante acoplarse con los métodos emergentes derivados de nuevas tecnologías, que además permitan a los simuladores ser continuamente mejorados para cubrir más aspectos que mejoren la operación de los procesos y que permitan expandir su uso a un mayor número de usuarios, incluso al poder acceder a este tipo de herramientas desde su casa o sitio de trabajo, gracias su disponibilidad vía internet.

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Currículum vítae

Edgardo Javier Roldán Villasana [[email protected]]

Doctor en Ingeniería Química por la Universidad de Manchester UK. Maestro en Ingeniería Química (Procesos) por la Facultad de Química de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). Ingeniero Químico por la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM) Campus Iztapalapa. Ingresó al Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE) en octubre de 1980 a la Gerencia de Sistemas de Avanzados de Capacitación y Simulación. Su área de especialidad se relaciona con el desarrollo de modelos de sistemas termohidráulicos y termodinámicos para simuladores que se ejecutan en tiempo real y sistemas de capacitación. Ha sido jefe de diversos proyectos y actualmente trabaja en el desarrollo del simulador para entrenamiento de operadores de una caldera radiante. Es autor de varios artículos y ponencias publicados a nivel nacional e internacional, artículos de libros, así como de varios derechos de autor. Ha recibido diversas distinciones tanto nacionales como internacionales y se ha desempeñado como docente en diversas universidades a nivel local e internacional.

Guillermo Romero Jiménez[[email protected]]

Doctor en Control Automático por el Instituto Politécnico Nacional de Grenoble, Francia. Maestro en Ciencias en Ingeniería Eléctrica con especialidad en Electrónica de Potencia por el Centro de Graduados del Tecnológico de la Laguna. Ingeniero Industrial en Electrónica por el Instituto Tecnológico de la Laguna. Ingresó al IIE en 1984 en la entonces División de Fuentes de Energía y en 1986 se cambió a la División de Tecnologías Habilitadoras en donde participó desde su ingreso y hasta 1991, en el desarrollo, entrega y puesta en servicio de la primera versión del simulador para entrenamiento de operadores de la Central Nuclear Laguna Verde. Durante su período de investigador, su área de especialidad fue el modelado para simulación en tiempo real de sistemas de control. Sus principales actividades se enfocaron al desarrollo de simuladores para entrenamiento de operadores de centrales generadoras de energía eléctrica y de procesos industriales en general, en donde fue jefe de proyectos relacionados. Es autor de varios artículos nacionales e internacionales, así como de derechos de autor. Durante más de 10 años fue profesor de asignatura en la Universidad del Sol, en el Estado de Morelos. A partir de julio de 2010 es Gerente de Sistemas Avanzados de Capacitación y Simulación.

José Antonio Tavira Mondragón[[email protected]]

Maestro en Ingeniería Química e Ingeniero Químico por la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM). Trabajó en el Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE) de 1984 a 1986, y posteriormente en la empresa Simex, donde participó en proyectos relacionados con el desarrollo de simuladores. En 1995 se reincorporó a la actual Gerencia de Sistemas Avanzados de Capacitación y Simulación del IIE. Su área de especialidad es el desarrollo de modelos matemáticos para la simulación de unidades generadoras. Ha dirigido diversos proyectos relacionados con el desarrollo, actualización y puesta en servicio de simuladores para entrenamiento de operadores de unidades termoeléctricas y de ciclo combinado. Ha presentado diferentes trabajos relacionados con su especialidad en foros nacionales e internacionales.

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