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Iluminación con inteligencia: la nueva aliada del mantenimiento en zonas críticas

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Imagen del artículo Iluminación con inteligencia: la nueva aliada del mantenimiento en zonas críticas

Iván Cid Jiménez
Airfal International, S.L.

1. INTRODUCCIÓN

Durante las últimas décadas, Europa ha vivido en un lento y paulatino proceso de estancamiento de la industrialización por diversos motivos de deslocalización, globalización, etc.

Este hecho ha significado que apenas se ejecuten nuevos proyectos de plantas industriales modernas, mientras que sí es necesario mantener al día las infraestructuras existentes, bajo estándares de seguridad, competitividad y sostenibilidad cada vez más exigentes debido a la normativa y contexto europeos.

Todo este contexto, además, se engloba en una corriente que además es necesidad de digitalización y transformación digital. Para seguir manteniendo nuestras infraestructuras industriales, debemos seguir siendo competitivos a la vez que somos capaces de gestionar más recursos y más demanda con, cada vez, menos recursos humanos, pero paradójicamente, consumiendo menos energía y siendo más sostenibles, seguros y respetuosos en todos los procesos y cadena de valor.

Es necesario en aplicaciones industriales, por tanto, definir un sistema que interactúe con los actores involucrados en diferentes departamentos y procesos utilizando soluciones basadas en las TIC, Tecnologías de la Información y la Comunicación.

El objetivo de este sistema sería el de lograr un mantenimiento fiable, sostenible, predictivo y proactivo que facilite además el flujo de datos necesario para la cooperación entre diversos departamentos para la toma optimizada de decisiones y la mayor planificación posible de las actividades relacionadas (paradas, reparaciones, nuevos proyectos).

Tal sistema de gestión del mantenimiento ofrecería beneficios importantes, como podrían ser:

  • Planificación de operaciones más eficientes.
  • Mejora de los servicios internos.
  • Mayor seguridad y protección
  • Ahorros de energía significativos, reducción de costes.
  • Mayor potencial de sostenibilidad de las instalaciones.
  • Permitir la interacción con el IIoT (el Internet Industrial de las Cosas).

Desde Airfal creemos que la red de alumbrado industrial, sin importar el tamaño o naturaleza del sector en el que se encuentre una industria, constituye la única red que cubre la totalidad del territorio de dicha industria, por lo que su potencial transformación digital va a jugar un papel muy destacado en el futuro de este tipo de instalaciones

2. CARACTERÍSTICAS DE LA RED DE ALUMBRADO

Tradicionalmente gestionada y considerada como una red pasiva y no crítica, pocos conocen la facilidad con la que puede ser convertida en un activo digital clave en la estrategia de mantenimiento de instalaciones industriales, también y especialmente en entornos ATEX. Unas instalaciones industriales típicas poseen un perímetro, a veces incluso diversas calles o secciones iluminadas con proyectores, luminarias instaladas en columnas, soportes o báculos, que ya de por sí introducen una penetración potente de dicha red en el entorno.

Adicionalmente, dentro de cada edificio que pueda existir, tendremos seguramente puntos de luz recurrentes en todas las estancias, críticas o no críticas, oficinas, espacios abiertos o cerrados.

Tenemos por tanto una infraestructura ya desplegada transversal a procesos, departamentos, zonas de mayor o menor seguridad cuyo única finalidad es la de iluminar.

3. MANTENIMIENTO DE LA RED DE ALUMBRADO

Actualmente, la red de alumbrado es gestionada habitualmente por empresas de subcontratación que la van reparando, ampliando y gestionando con la única finalidad de disponer de una iluminación adecuada aunque, curiosamente, en multitud de ocasiones ello no conlleve una iluminación óptima, personalizada y sobre todo Segura en cada entorno de trabajo.

Habitualmente, diversos estudios encargados por los departamentos de Prevención de Riesgos Laborales ponen de manifiesto estos déficit de iluminación que pueden provocar accidentes que, en el mejor de los casos, producen paradas en la producción.

La propia naturaleza de las redes de alumbrado situadas en zonas críticas ATEX produce que, además, este tipo de equipos tengan pendiente incluso la optimización a LED que tanto ahorro energético puede conllevar. Al mismo tiempo, es un círculo vicioso en el que mantener tecnologías desfasadas de iluminación provoca la necesidad de intervenir cada 5, 8 o 10.000 horas para sustitución de lámparas de descarga o fluorescencia, cuando es habitual disponer de sistemas LED con una vida útil superior a las 100.000 horas en cualquier tipo de entorno industrial.

Si sumamos a esto luminarias autónomas de emergencia con baterías en su interior, el cóctel de ineficiencia, alta tasa de mantenimiento y falta de iluminación es ya insostenible para muchas aplicaciones.

4. OPTIMIZACIÓN DE LA RED DE ALUMBRADO

Por medio de los informes y estudios ya en poder de los departamentos de PRL, junto con el Documento de Protección Contra Explosiones (obligatorio disponer de él cuando haya Riesgo de zonas ATEX), Airfal dispone de un servicio llave mano que es capaz de detectar para cada punto de luz cuál es el reemplazo óptimo asegurando ahorros energéticos a partir de 65% solo por cambio a LED y de hasta el 85% en conjunción con sensorización o programación horaria, optimizando el tipo de equipamiento en función de la Zona ATEX sin necesidad de cableado adicional, ya que se utiliza la infraestructura ya existente de iluminación.

5. DIGITALIZACIÓN A TRAVÉS DE LA ILUMINACIÓN

Las luminarias ATEX o de entornos industriales pueden además, sin necesidad de cableado adicional, incluir conectividad y sensorización tanto interna como externa.

Atenea es una plataforma IIoT inalámbrica que comprende plataforma web, servidores y conexiones y el hardware necesario integrado ya en la luminaria que posibilita control y gestión del sistema de iluminación, a la vez que posibilita que la luminaria se convierta en un vector de recogida de datos interno y/o externo a la propia luminaria.

Esto significa que incluso una luminaria ATEX de Zona 1/21 puede incluir una salida a sensor ATEX instalado en Zona 0/20, lo que abre una puerta brutal a la digitalización de cualquier evento, proceso, magnitud, etc.

De una manera ágil y ‘plug and play’ por medio de sensores 4…20mA (estándares de mercado) o de un modo personalizado a través de nuestros servicios de ingeniería, podemos sensorizar, monitorear, alarmar y digitalizar cualquier necesidad de una industria.

De esta manera, el proceso de digitalización y transformación digital se optimiza, al utilizer una infraestructura de cableado existente, que no necesita elementos adicionales y que, de base, incluye toda la parte de conectividad web para monitorear.

6. UN NUEVO MUNDO DE APLICACIONES Y POSIBILIDADES AL MANTENIMIENTO

Una vez se cuenta con este nivel de digitalización, las posibilidades y los casos de uso se multiplican. Nuestra experiencia, además, avala que una vez se comienza a monitorizar, es la propia organización la que cada vez hace más uso de esa renovada infraestructura, hacienda que el ecosistema de sensores no haga otra cosa sino crecer, aportando información clave para la Buena toma de decisiones y la optimización de la gestión del mantenimiento.

Algunos casos de usos ya implementados gracias a Atenea son los siguientes:

CASO DE USOEJEMPLO SENSORESBENEFICIOS
Monitorización de equipos y mantenimiento predictivoVibración / Temperatura / Pirómetro / Purgador de Vapor / Consumo Energético  Ahorro costes / Minimización de actividad / Seguridad
Monitorización de procesos y optimización  Presión / Nivel / FlujoEficiencia en el proceso / Seguridad y prevención de fallos
    Gestión de la energíaConsumo energético / Consumos anómalos / Medidores de potencia /ConsumoAhorros en consumos y costes hasta en un 90% / Reducción del impacto Ambiental
Seguridad y detección de accidentesDetección de fugas / Movimiento / PresenciaProtección de trabajadores / Reducción de riesgos y accidentes
    Monitorización ambiental y emisiones    Gases (CO2, NO2) / RuidoCumplimiento normativa / Mejora de la sostenibilidad / Prevención de sanciones
Apertura / Cierre de válvulasInductivoSeguridad

A lo anteriormente descrito, la electrónica desarrollada y patentada por Airfal y apta para aplicaciones Zona 1/21 y sensorización en Zona 0/20 es capaz de interactuar y desencadenar acciones más allá de la infraestructura de iluminación, por medio de la implementación de actuadores tipo relé en su interior. Esto permite la habilitación de inicio o final de procesos externos a la iluminación hacienda uso de una infraestructura que, a día de hoy, está infravalorada en los entornos industriales.

7. CASO PRÁCTICO

Airfal ha acometido proyectos reales de digitalización y transformación digital en entornos industriales y ATEX, correspondientes a sector portuario y de graneles, petroquímico, OIL&GAS, con resultados contrastados en eficiencia energética, reducción de costes de instalación y digitalización del mantenimiento, convirtiéndose en predictivo y proactivo.

El caso práctico descrito a continuación vino de un operador portuario gestor de un almacén de grano construido en la década de 1940. La instalación, caracterizada por estructuras metálicas envejecidas y sistemas de transporte continuo, acumulaba materias combustibles en suspensión, generando nubes de polvo explosivo (Zona 21) y ambientes con vapores inflamables procedentes de los combustibles de la maquinaria auxiliar (Zona 1). Entre 2015 y 2018 se registró, de media, un accidente grave cada 13 meses, incluyendo al menos una víctima mortal. Las auditorías externas se repetían cada tres meses para verificar el alumbrado de emergencia, movilizando a dos técnicos a jornada completa y obligando a detener la operativa mientras se abrían y verificaban cada una de las luminarias antideflagrantes.

Además de los daños humanos y materiales, la empresa sufría cuantiosas pérdidas derivadas de paradas no planificadas, sanciones regulatorias y una creciente presión reputacional por parte de la opinión pública y los accionistas.

Tras 24 meses de operación con el despliegue de la plataforma IIoT Atenea, el proyecto arrojó indicadores concluyentes:

  • Seguridad: 0 accidentes registrables relacionados con iluminación o manipulación en zonas Ex. La tasa de incidentes con baja laboral se redujo de 3,2 a 0,2 por cada 200 000 h trabajadas.
  • Disponibilidad: el tiempo medio entre fallos (MTBF) de las luminarias pasó de 8 000 h a más de 60 000 h, y el tiempo medio de reparación (MTTR) se redujo en un 70 % gracias a la localización precisa de alarmas.
  • Costes operativos: el consumo energético se recortó en un 65 % (-1,2 GWh/año) al combinar la tecnología LED con la regulación por presencia. La eliminación de auditorías manuales y desplazamientos ahorró 4 000 h hombre-año.
  • Sostenibilidad: la reducción anual de CO₂ asociada al menor consumo eléctrico superó las 300 t, contribuyendo a los objetivos ESG de la compañía.
  • Reputación: el proyecto fue reconocido con el premio "Best Port Safety Improvement" otorgado por la Autoridad Portuaria británica en 2024.

Los beneficios cuantitativos se complementan con ganancias cualitativas como la mejora del clima laboral y la disponibilidad de datos en tiempo real para la toma de decisiones tácticas.

8. CONCLUSIONES

La implantación de Atenea en entornos reales (petroquímica, farmacéutica) ha demostrado beneficios tangibles:

  • Reducción del 80 % en consumo energético gracias a la regulación inteligente del flujo luminoso.
  • Mejora de la eficiencia del mantenimiento, al evitar inspecciones innecesarias y anticipar fallos.
  • Aumento de la fiabilidad operativa mediante datos en tiempo real de zonas críticas.
  • Optimización de costes al aprovechar la infraestructura de iluminación ya existente como soporte sensórico.

Con Atenea, la iluminación deja de ser un elemento estático y se convierte en una fuente activa de datos críticos, contribuyendo directamente a la digitalización, la fiabilidad y la sostenibilidad de las industrias más exigentes.

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