Tendencias21

Un modelo matemático reduce el coste energético de la producción

Investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid proponen un modelo matemático que permite reducir el coste de la energía asociado a la producción mediante el ajuste de los procesos al coste horario de la energía. Actualmente los sistemas productivos se organizan como si el precio de la energía fuera fijo.

Un modelo matemático reduce el coste energético de la producción

Investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) proponen un modelo matemático que permite reducir los costes del consumo energético asociados a la producción mediante el ajuste de los procesos productivos al coste horario de la energía.

El grupo de Proyectos y Calidad de la UPM ha llevado a cabo una investigación que evidencia las posibilidades que la aplicación del análisis inteligente de los consumos energéticos de procesos productivos discontinuos tiene en términos de reducción de los costes de producción asociados a la componente energética.

Este trabajo abre las puertas para mejorar las técnicas de secuenciación y de asignación de trabajo a escala de máquina, lo que puede significar ahorros económicos muy relevantes en este tipo de procesos. Esto, además, también tiene un efecto ambiental positivo al reducir el consumo de energía durante las horas pico, lo que aumenta la posibilidad de reducir las emisiones de dióxido de carbono de los lugares generadores de energía.

Los sistemas de planificación de tareas de producción en los diferentes centros de trabajo consideran tradicionalmente los rendimientos productivos de cada equipo o grupo de equipos de una instalación a la hora de asignar cada una de ellas. Estos sistemas tienden a ser bastante sofisticados para asegurarse de que todas las tareas de un trabajo son terminadas antes de la hora límite, que la gestión de las configuraciones de los diferentes equipos es consistente o que su cambio es imputado a la tarea entrante, así como el tiempo requerido para el mismo.

Ideas obsoletas

Ese nivel de sofisticación se asienta sobre algunos hechos que tradicionalmente se han considerado ciertos. Uno de esos hechos es que el precio de la energía es fijo y, además, tiene un precio manipulado, lo que hace que no sea un factor a tener en cuenta. El efecto de esta concepción, señala la nota de prensa de la UPM, recogida por el Instituto de la Ingeniería de España, es que muchas compañías no son conscientes de los consumos detallados de sus equipos a escala local y en tiempo real, y únicamente conocen y gestionan el coste del conjunto de la energía (eléctrica y térmica en su caso), tratando de ajustar la tarifa, el factor de potencia u otras medidas globales que, aunque necesarias, no son siempre las mejores desde el punto de vista del ahorro.

En la actualidad, esas hipótesis van siendo consideradas progresivamente menos ciertas y el coste de la energía no solo tiende a ser más transparente sino que pasa a calcularse en régimen horario. A esto hay que sumar diferentes cambios en el mercado laboral que han introducido unos niveles de flexibilidad en la producción no conocida hasta la fecha. Todo ello crea oportunidades enormes de la reconfiguración de los sistemas de asignación de tareas.

Además, es preciso incorporar la llegada del internet de las cosas, que permite supervisar los estados de consumo real de los diferentes componentes productivos e integrar esa información en los sistemas informáticos de la compañía. A través de estos sistemas se va a poder mejorar el nivel de información disponible para la toma de decisiones.

En ese sentido el algoritmo desarrollado facilita el cambio de paradigma de modo que, también a nivel de equipo, se pueda llevar a cabo una optimización local tendente a minimizar los costes energéticos asociados a la producción.

Referencia bibliográfica:

Fadi Shrouf, Joaquín Ordieres-Meré, Álvaro García-Sánchez, Miguel Ortega-Mier: Optimizing the production scheduling of a single machine to minimize total energy consumption costs. Journal of Cleaner Production (2014). DOI: 10.1016/j.jclepro.2013.12.024

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Sudáfrica y China logran una conexión cuántica satelital récord de casi 13.000 kilómetros 20 marzo, 2025
    Un equipo internacional de científicos ha establecido una conexión satelital cuántica histórica entre Sudáfrica y China, cubriendo una distancia récord de 12.900 kilómetros. Gracias al fenómeno del entrelazamiento cuántico, esta tecnología garantiza comunicaciones absolutamente seguras frente a cualquier intento de espionaje.
    Redacción T21
  • Los tribunales no reconocen derechos de autor a la Inteligencia Artificial 20 marzo, 2025
    Un tribunal de apelaciones en Estados Unidos ha puesto límites a la creatividad de las máquinas: las obras generadas exclusivamente por inteligencia artificial no pueden ser protegidas por derechos de autor. El fallo reafirma que la ley actual requiere la participación humana para garantizar la protección legal de una obra.
    Redacción T21
  • Desvelan la primera luz que encendió el Universo 20 marzo, 2025
    El Telescopio de Cosmología de Atacama (ACT) ha compilado el mapa más detallado que hemos visto hasta hoy del fondo cósmico de microondas, la tenue luz que impregna el Universo desde solo 380.000 años después del Big Bang y cuyos ecos pueden apreciarse en la actualidad. La imagen obtenida es lo más parecido a la […]
    Redacción T21
  • Microsoft e Inait revolucionan la Inteligencia Artificial con cerebros digitales casi humanos 20 marzo, 2025
    Microsoft ha unido fuerzas con la startup suiza Inait para desarrollar sistemas de IA inspirados en el cerebro humano. Esta colaboración busca crear modelos que no solo aprenden de datos, sino que también razonan como el cerebro humano.
    Redacción T21
  • Una prueba de consciencia corporal desafía las visiones tradicionales sobre la cognición animal 19 marzo, 2025
    Los gorilas pueden ser tan conscientes de sí mismos como los chimpancés, según ha comprobado una nueva investigación: luego de realizar una prueba de autoconsciencia corporal bajo parámetros diferentes a las tradicionales, los científicos verificaron que las capacidades cognitivas de estos simios se habían menospreciado hasta hoy.
    Pablo Javier Piacente / T21
  • China plantea la necesidad de etiquetar el contenido generado con IA 19 marzo, 2025
    En colaboración con varios ministerios gubernamentales, la Administración China de Control del Ciberespacio (CAC) ha anunciado que todo el contenido generado por IA en Internet tendrá que ser etiquetado como tal. Sería la forma a través de la cual el gigante asiático se acopla a la idea europea de establecer algún tipo de regulación sobre […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Escándalo: Elon Musk regala a la Casa Blanca acceso a su servicio de internet satelital Starlink 19 marzo, 2025
    Starlink ha instalado en la Casa Blanca un servicio de Internet satelital paralelo al sistema oficial de telecomunicaciones que suscita dudas sobre su legalidad, abre brechas de seguridad en las comunicaciones secretas y aventaja a las empresas de Elon Musk en el acceso a proyectos oficiales. Polémica.
    EDUARDO MARTÍNEZ DE LA FE/T21
  • Los recortes en salud de Trump podrían derivar en 1.400 bebés contagiados con SIDA cada día 19 marzo, 2025
    Los datos de una encuesta internacional sugieren que más de un tercio de las organizaciones que dependían de los fondos de Estados Unidos para combatir el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) ya habían cerrado en febrero: el recorte podría producir que alrededor de 1.400 bebés al día se contagien de SIDA en los sitios […]
    Redacción T21
  • Oxígeno oscuro: un enigmático proceso desafía la fotosíntesis en las profundidades del océano 19 marzo, 2025
    Los científicos han descubierto un proceso biológico completamente nuevo en las profundidades del océano. Conocido como 'producción de oxígeno oscuro', permite a ciertas bacterias generar oxígeno sin necesidad de luz ni aire, desafiando los principios establecidos sobre la fotosíntesis.
    Redacción T21
  • Desvelan qué hace única a la consciencia humana 18 marzo, 2025
    Se ha descubierto por primera vez que las neuronas individuales representan los conceptos que aprendemos, independientemente del contexto. Esto permite a los humanos, a diferencia de otros animales, establecer relaciones más elevadas y abstractas.
    Pablo Javier Piacente / T21