Con la tecnología adecuada, el diseño de procesos puede convertirse en la ventaja competitiva más subutilizada de la industria, según Stephen Reynolds, director de Industria Química en AVEVA.
Durante décadas, la industria química ha competido en función del acceso a materias primas, la escala de producción y márgenes de eficiencia extremadamente ajustados. Esto ha llevado a que las empresas desarrollen una gran capacidad para extraer mejoras marginales de sus operaciones en un entorno cada vez más exigente.
Sin embargo, en ese proceso, muchas organizaciones han pasado por alto una palanca mucho más transformadora: el diseño de procesos.
Esta disciplina de ingeniería determina, desde el inicio, cómo las materias primas se convierten en productos, desde las rutas de reacción hasta el consumo energético y las especificaciones de los equipos. Son decisiones que, una vez tomadas, suelen permanecer vigentes durante décadas.
Hoy, los inversionistas exigen certeza en el uso del capital, mientras que los operadores necesitan agilidad para adaptarse a un entorno cambiante. Sin embargo, paradójicamente, la mayoría de los flujos de trabajo de ingeniería siguen siendo secuenciales y rígidos. Como resultado, la incertidumbre se desplaza hacia etapas posteriores del proyecto, donde resulta mucho más costoso resolverla.
Este intercambio pudo haber sido aceptable cuando las plantas químicas operaban durante décadas en entornos relativamente estables y aislados. Pero en un contexto marcado por cadenas de suministro volátiles y metas de descarbonización cada vez más exigentes, el costo de iterar lentamente se ha vuelto insostenible.
En cierto sentido, es fácil entender esta postura conservadora. En una industria donde una sola planta puede representar inversiones de miles de millones de dólares, la aversión al riesgo ha sido históricamente la norma. Los flujos de diseño secuenciales generan una sensación de seguridad gracias a revisiones y aprobaciones por etapas.
Pero esta forma de trabajar también tiene consecuencias. Muchos proyectos químicos fracasan porque el ritmo de adopción de nuevas soluciones es demasiado lento. El desempeño de una planta se define, en gran medida, durante las fases iniciales de diseño, mucho antes de que comience la construcción. Al acelerar los ciclos de iteración, las empresas pueden aumentar la certeza sobre el retorno de la inversión de sus proyectos.
Por ello, las ventajas competitivas del futuro no surgirán de optimizar un único “mejor diseño de proceso”. Surgirán de la velocidad de escenarios: la capacidad de probar, refinar y comparar rápidamente múltiples diseños viables bajo condiciones reales de operación.
Lograr esta velocidad requiere abandonar herramientas aisladas y avanzar hacia plataformas digitales integradas que permitan explorar alternativas en paralelo y acelerar la iteración.
Un panorama de procesos en transformación
La industria química ha experimentado cambios profundos en los últimos cinco años, impulsados por la pandemia y por la creciente volatilidad de las cadenas de suministro.
Las empresas de ingeniería, procura y construcción (EPC) han adoptado modelos basados en la nube para ganar flexibilidad, mientras que los operadores industriales han incorporado gemelos digitales y plataformas colaborativas para mejorar la transparencia, fortalecer la toma de decisiones y reducir riesgos en los proyectos.
Según investigaciones de McKinsey, los gemelos digitales y las simulaciones por lotes pueden reducir hasta en un 50% el tiempo necesario para desarrollar diseños conceptuales. Esto es posible gracias a la compresión de los ciclos de diseño y a la capacidad de probar virtualmente innumerables escenarios sin necesidad de construir prototipos físicos.
Un ejemplo es el de Covestro. La compañía alemana ha obtenido resultados transformadores al utilizar simulación flexible de procesos para acelerar el desarrollo de polímeros de origen biológico más sostenibles.
El desafío era considerable: alcanzar emisiones netas cero de Alcance 1 y 2 para 2035, desarrollar procesos menos intensivos en energía, migrar hacia vapor climáticamente neutro y habilitar el reciclaje circular a gran escala.
Aprovechando su solución existente de simulación de procesos y una nueva biblioteca de modelos, Covestro puede construir e iterar rápidamente escenarios para evaluar la viabilidad técnica y comercial de nuevos procesos. Esta capacidad ha acelerado significativamente los tiempos de innovación, permitiendo que los conceptos avancen con rapidez desde la simulación inicial hasta las fases de prueba.
Eastman Chemical ha obtenido resultados igualmente destacados. La empresa, con sede en Tennessee, implementó una plataforma centrada en datos que permite a equipos globales compartir información de ingeniería dentro de una base de datos única y colaborar entre áreas de ingeniería, construcción, operaciones y mantenimiento.
Como resultado, Eastman logró reducir en un 30% los costos de ingeniería y diseño en apenas un año, además de disminuir en un 3% los costos asociados a pruebas, inspección y certificación (TIC).
La velocidad supera a la escala
La transición desde la optimización operativa hacia el rediseño de procesos representa el próximo gran salto evolutivo de la industria. Durante décadas, las compañías químicas obtuvieron mejoras marginales de plantas maduras; ahora, la creación de valor comienza desde el diseño inicial.
Cada vez más empresas alrededor del mundo están demostrando el valor de las plataformas integradas. Aquellas organizaciones que incorporan la velocidad de escenarios en su estrategia de ingeniería están estableciendo nuevos estándares para los proyectos de capital, acelerando sus objetivos de sostenibilidad y obteniendo retornos cada vez más atractivos.
No es exagerado afirmar que la integración de gemelos digitales, plataformas en la nube y flujos de trabajo colaborativos ha redefinido lo que es posible en la ingeniería conceptual.
La industria química está entrando en una era donde la velocidad de aprendizaje importa más que la escala de los activos. Además, compañías como Eastman y Covestro están desarrollando capacidades institucionales que generan beneficios acumulativos a lo largo del tiempo.
A medida que las exigencias regulatorias en materia de sostenibilidad aumentan y la volatilidad del mercado se convierte en la nueva normalidad, el futuro de la industria pertenecerá a aquellas organizaciones capaces de dar un paso audaz: diseñar más rápido, aprender más rápido e iterar de forma constante.
