Una solución brasileña para ayudar a las industrias en la gestión de los materiales refractarios

Un sistema diseñado en una startup con el apoyo de la FAPESP apunta a posibilitar el empleo adecuado de elementos capaces de asegurar la integridad estructural a altas temperaturas y disminuir la transferencia de calor desde el interior de los artefactos hacia el ambiente

Por Roseli Andrion  |  Agência FAPESP – Una de las características de las industrias de base (siderúrgicas, petroquímicas, cementeras y otras) la constituyen las temperaturas elevadas –superiores a los 1.000 °C– en que se concretan los procesos que en ellas se llevan a cabo. Debido a que utilizan energía eléctrica o química para producir calor en forma intensiva, gran parte de los aparatos que se utilizan posee revestimientos de materiales refractarios, capaces de garantizar la integridad estructural de los procesos que se realizan a altas temperaturas y de disminuir la transferencia de calor desde el interior de los mismos hacia el ambiente. Así es como dichos procesos se vuelven más seguros y más eficientes, y alcanzan una elevada productividad.

En este escenario, la gestión adecuada de los referidos materiales resulta esencial. Y para posibilitar que la misma transcurra de manera eficiente, la startup Redlab está desarrollando una plataforma digital que permitirá el acceso a toda la información necesaria referente los refractarios. Este sistema se está diseñando con el apoyo del Programa de Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas (PIPE) de la FAPESP, y apunta a asegurar que todo el proceso se concrete en forma práctica, rápida y fácil.

“Le dimos el nombre de Sistema de Inteligencia Refractaria [RIS]. La idea es transformar los análisis que hacíamos en algo escalable con base en la experiencia acumulada”, dice Matheus Santos, ingeniero de materiales y fundador de Redlab, quien luego de desempeñarse en el área de consultoría durante algún tiempo, decidió crear un producto que pudiese orientar a las compañías.

De acuerdo con Santos, para las industrias que emplean materiales refractarios esta la solución puede mejorar el rendimiento de los procesos. Sucede que, si bien se trata de un artículo consumible, una falla pequeña del mismo puede generar grandes impactos.

“En algunos casos, puede hacerse necesario parar la producción durante uno, dos o más días”, señala Santos. “Esto puede ocasionar pérdidas por valor de millones de reales. La gestión eficiente de este componente ayuda a evitar o disminuir tales incidentes.”

Información compartida

Según el ingeniero, otro aspecto importante de los materiales refractarios es el hecho de que en general son solamente los fabricantes quienes poseen información detallada sobre los mismos. “Las empresas que los utilizan no tienen demasiados conocimientos acerca de estos materiales, no conocen sus propiedades y ni saben al respecto de su rendimiento, ni si serán buenos o no para llevar a cabo los procesos. Nuestro sistema reunirá toda esa información”, afirma Santos.

Entre los usuarios, es común que dejen de observarse diversas métricas. Tales son los casos del consumo de energía o el impacto ambiental, por ejemplo, que están directa o indirectamente relacionados con estos materiales, según sopesan los expertos.

“En ciertas ocasiones, no existe un historial de esos datos pues se hace necesario realizar cálculos complejos para computar los beneficios”, explica Tamires Milagres, ingeniera de materiales y socia de Redlab. “Con esta plataforma, los usuarios tendrán acceso a herramientas e informaciones técnicas más específicas.”

La ingeniera hace hincapié en que todos los datos estarán presentes en un mismo sistema. “A veces alguien del personal de la empresa se encarga de reunir esa información y mantiene todo en su propia computadora. Si esa persona sale de la compañía, quien la reemplaza puede tener que empezar de cero a realizar dicho control”, explica. “Si toda la información se encuentra en un mismo sistema, se hace más fácil mantener el historial consistentemente.”

Sin una solución específica, el control en la mayoría de las empresas no es sistemático, cosa que compromete la eficiencia. “Nuestro objetivo es permitir que los análisis sean más precisos y que exista una continuidad en el proceso”, añade Santos. “De este modo, cuando el responsable de esos datos deja la empresa, no se vuelve necesario interrumpir el control de los mismos.”

Este método de trabajo es común en todo el mundo y en empresas de variados portes. “Tenemos contacto con los mayores productores de materiales refractarios del mundo. Lo que estamos desarrollando es una novedad para todos ellos. Una herramienta como ésta ayudará a acelerar la digitalización en las empresas de base, que aún no han avanzado mucho en esta dirección.”

Una colaboración internacional

Las pruebas iniciales de esta herramienta, con alrededor de 20 usuarios, desembocaron en una colaboración con una profesora universitaria china especialista en estos materiales. “Cuando le planteamos la idea, ella dijo que ya había pensado en la necesidad de crear algo parecido, pero que no lograba visualizar de qué manera eso se materializaría en la práctica”, dice Santos.

El ingeniero explica que el equipo de Redlab tuvo que profundizar sus estudios en técnicas computacionales para desarrollar la herramienta, que empleará métodos numéricos, inteligencia artificial y otras tecnologías que aún no se aplican ampliamente en este segmento industrial. “Incluso para el mercado chino, que ya se encuentra mucho más avanzado, esta solución aporta novedades. Esa profesora se interesó en convertirse en nuestra colaboradora, y en el futuro será nuestra socia.”

El interés del equipo de la startup en este segmento surgió a partir de la observación de que se trataba de un nicho poco explotado en el que existía la oportunidad de mejorar la comunicación entre los fabricantes y los usuarios de materiales refractarios. “Existe un conflicto entre los productores y los compradores: quienes desean vender tienen interés en mostrar el rendimiento del producto, pero quienes lo compran a menudo no logran verificar qué mejoras posibles generará el cambio de revestimiento y no aceptan pagarlo más caro, aun cuando el material tenga un mejor rendimiento”, detalla Milagres. “Nuestra plataforma permitirá cuantificar ese ahorro posible. De este modo, cuando pague más por el producto, un comprador sabrá que existe un beneficio efectivo que antes no se verificaba.”

Los beneficios económicos

Actualmente, Redlab se encuentra desarrollando el producto viable mínimo (MVP, en inglés) de la solución. Por lo pronto, los investigadores no cuentan con una estimación del ahorro factible mediante el empleo de este sistema. “En las consultorías que concretamos, estimábamos los beneficios económicos. En general son bastante significativos: la detención de un dispositivo puede representar una merma en la producción y superar el millón de dólares diario de pérdida de facturación”, pondera Santos.

El directivo de la empresa puntualiza también que los impactos pueden ser variados dependiendo del proceso que se encuentre en ejecución. “En algunos casos, ante un material estándar que se encuentra en uso desde hace 25 años, el hecho de tomar la decisión de cambiarlo reviste un riesgo. De ser posible prever la reacción del material antes de decidir, será factible también obtener un ahorro”, comenta. “Algunos estudios demuestran que, al alterar las propiedades del refractario, es posible disminuir el consumo de energía mediante la conservación de la temperatura de un recipiente, por ejemplo.”

Como las industrias de base producen a gran escala, una mejora de un 1 % puede representar millones de reales por año. “Cuando se la empiece a utilizar, podremos efectuar estimaciones de las mejoras obtenidas mediante la utilización de esta herramienta. Será algo sumamente placentero alcanzar esta meta”, dice Santos.

Las altas temperaturas comunes en los procesos que se llevan a cabo en este segmento sirvieron incluso de inspiración para darle su nombre a la empresa. Sucede que la palabra “red” se emplea con un doble sentido en este: aparte constituir las siglas de Refractarios Ecológicamente Diseñados, en inglés significa también rojo, el color asociado a los materiales sometidos a altas temperaturas. En tanto, la palabra “lab” hace referencia al aspecto innovador de esta solución.

Con usuarios activos

El cronograma de desarrollo de la solución prevé que, a partir de su primera versión, ya habrá usuarios activos. “Luego le iremos agregando funcionalidades incrementalmente. Ésta es incluso una gran ventaja de los sistemas digitales: se puede perfeccionar la herramienta continuamente con base en el feedback que se obtiene”, afirma Milagres.

En dos años, el objetivo es contar con más de 150 usuarios activos, lo que representa una pequeña fracción del segmento y le asegura a Redlab a posibilidad de atraer a otros interesados. De acuerdo con las estimaciones de su equipo, el sector posee aproximadamente 20.000 usuarios potenciales.