La ULE crea modelos matem谩ticos para optimizar la producci贸n en plantas de polimerizaci贸n
ULE/DICYT Fernando Aller Sánchez ha defendido con éxito su tesis doctoral en la Escuela de Ingeniería Industrial e Informática de la Universidad de León (ULE), Modelado, evaluación, optimización, monitorización virtual y control predictivo basado en modelo de la producción de acetato de polivinilo en un reactor industrial, un trabajo que combina la investigación académica y su aplicación a un proceso industrial real. El trabajo fue dirigido por el profesor Luis Felipe Blázquez Quintana.
El objetivo principal de la tesis ha sido el desarrollo de nuevos modelos matemáticos e innovadores sistemas de control, para optimizar la productividad de plantas de polimerización. Para ello, explica Fernando Aller, “se ha seguido un enfoque multidisciplinar de arriba abajo, que comenzó por el análisis de los recursos existentes para identificar y en su caso eliminar posibles cuellos de botella, no sólo en el proceso en estudio, sino en la planta como sistema complejo e interrelacionado”.
En un segundo paso se apuntó a la optimización de las políticas de adición de las materias primas. Para ello se desarrolló un modelo en el que probar las nuevas estrategias de producción sin riesgo para la planta o los trabajadores. El modelo fue empleado para simular varias políticas de adición de las materias primas, y demostró que constituía “una herramienta potente para la reducción del tiempo de lote y el incremento de la productividad”.
Un segundo objetivo fue el empleo de modelos matemáticos para desarrollar procedimientos y algoritmos de control. Este nuevo objetivo se abordó en dos pasos. Primero se desarrolló un monitor calorimétrico que permitía estimar variables internas del reactor que no pueden ser medidas directamente. En un segundo paso se empleó una red neuroborrosa para la predicción de la temperatura del reactor a partir de las variables internas anteriores.
La estrategia de control que combinaba el estado interno de la reacción y la temperatura futura demostró ser capaz de incrementar la calidad, repetibilidad y productividad de la planta.
Su aplicación real a un proceso industrial ha sido posible gracias a la colaboración de la empresa de producción de adhesivos Mitol, que está ubicada en Se啪ana, Eslovenia.
El proyecto está financiado por la Comisión Europea, en la red PRISM: Towards Knowledge Based Processing Systems, liderada por el Imperial College de Londres, en la que han participado, entre otras, la Universidad de Manchester, la de Dortmund y el CSIC.