El objetivo principal del proyecto TMBE (Towards Model Based Enterprise) es la investigación en tecnologías avanzadas para empresas gestionadas por modelos digitales inteligentes aplicadas al diseño de productos, procesos y modelos de negocio.

Se pueden diferenciar los siguientes objetivos generales:

• Investigar en nuevas tecnologías y metodologías MBSE (Model Based Sistem Engineering) para el desarrollo de productos y herramientas inteligentes de ingeniería basadas en modelos.
• Investigar en nuevas tecnologías digitales MBM (Model Based Manufacturing) para la gestión inteligente de cadenas de producción.
• Crear nuevas plataformas digitales de ciclo de vida producto mediante soluciones que permitan extender su vida útil a la explotación del activo.
• Investigar en nuevas tecnologías predictivas inteligentes de tratamiento de datos históricos para desarrollar nuevas herramientas de estudio de parámetros de competitividad, mercados y prestaciones.

Nuevo escenario con la generación renovable

Las nuevas Instalaciones Renovales Gestionables tienen características específicas:

• Combinación de recursos de generación distribuida renovable (PV, eólica) con almacenamiento de baterías e incorporación de vector hidrógeno.
• Consumidores internos con demanda gestionable dentro de un microrred.
• Necesidad de gestión de la energía, control de flujos de red y acoplamiento al Sistema Eléctrico con unos códigos específicos (Grid Codes).
• Necesidad de modelado detallado de la red para garantizar el comportamiento en diversas circunstancias: off grid, perturbaciones eléctricas.
• Fundamental validar y verificar este modelo desde un fase temprana del proyecto.

La ingeniería de este tipo de instalaciones presenta retos aún no resueltos:

• Necesidad de procesos de trabajo colaborativos y un producto final íntegramente digital (BIM).
• Necesidad de adaptar la metodología de BIM de las obras de construcción y edificación a estas instalaciones industriales particulares.
  • No hay herramientas de propósito general que cubran todo el Ciclo de vida.
  • Hay que componer un ecosistema específico para este tipo de proyecto combinado la herramienta más adecuada en cada fase.
• El riesgo de estas Plantas radica en su integración funcional en el sistema eléctrico. Reglamentación operador del Sistema y protocolos de pruebas estrictos sobre piloto real mixto (Hardware in the Loop).
• Necesidad de combinar características propias de edificación con características propias de Ingeniería de sistemas complejos.
• La modelización es clave de las Garantías de rendimiento de estas instalaciones (pruebas HIL Hardware in the loop).

Gemelo digital integral de Plantas renovables gestionables combinando metodologías BIM y MBSE (Model based System Engineering).

El desarrollo pretende crear un gemelo digital integral de generación renovables gestionables, un producto único y nuevo que debe adaptarse a cada tamaño y tipología de Planta. Combina la metodología BIM industrial de construcción con la ingeniería basada en modelos.

¿Por qué BIM industrial?

• No existe un ecosistema BIM dominante en el área Industria/energía. Hay que crearlo a medida.
  • El producto final debe ser íntegramente digital (nube acceso total, sin papel).
  • El producto final debe permitir ingeniería colaborativa y concurrente desde diversos centros (internacionalización).
  • El producto ingeniería y construcción en tiempo real (mínimo interface, sin errores, reducción de coste global).
• La ingeniería en posición de ventaja respecto a fabricantes software (flexibilidad y personalización).
• Se va a convertir en una condición ineludible de mercado para desempeñar a la actividad de ingeniería (liderazgo en el mercado de servicios de ingeniería).

¿Por qué plantas / instalaciones renovables gestionables?

• Problema de poder gestionar la red con la alta penetración de renovables (74% de la energía eléctrica en 2030).
• Mercado creciente de renovables y de almacenamiento, de plantas de todo tipo y tamaño (Industria, Infraestructura, transporte, Ayuntamientos, Aguas, Urbanismo).

¿Por qué la modelización funcional es fundamental?

• Reglamentación exigente de contribución a la estabilidad del sistema. Normas Técnicas de supervisión y Requisitos de REE.
• Hay que utilizar metodologías propias de diseño de Sistemas complejos avanzados que ya existen en otras áreas (Model Based System Engineering).
• El riesgo de estas plantas se desplaza del rendimiento energético a los servicios garantizados de red. La modelización temprana del comportamiento eléctrico resulta fundamental.
• Carencia de expertos en modelización, pruebas, ensayos y certificación. Se abre un nuevo mercado de consultoría y asesoría técnica.
• Solo una modelización adecuada de las Platas permite la programación de algoritmos de optimización y procedimientos de diseño generativo semi-automatizado.

TMBE ha sido financiado por el Gobierno Vasco mediante el programa de apoyo a la I+D empresarial Hazitek 2021.