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Resumen
El personal encargado de la operación de procesos productivos (electricidad, gas, petróleo, minerales, químicos, autos, materias primas, etc.) normalmente se encuentra en cuartos de control y es responsable de supervisar y controlar la instalación industrial.
Para formar y certificar personal de operación competente es necesario diseñar e implementar programas de capacitación y entrenamiento continuo que cuenten, preferentemente, con mecanismos que ayuden a recopilar, registrar y sistematizar el conocimiento del personal especialista que se acerca a la edad de retiro y así transferirlo a los nuevos operadores. Un simulador para entrenamiento es una herramienta muy valiosa para preparar operadores mejor instruidos y en menor tiempo; además, mediante la documentación y ejercicios prácticos, puede ayudar a capturar y transmitir el conocimiento del personal por retirarse. La documentación del simulador es un repositorio de conocimiento que ayuda a preservar el conocimiento generado por los instructores expertos en la operación de la planta, sistema, proceso o equipo.
Introducción
El desempeño de un operador en los cuartos de control puede tener un impacto significativo en la seguridad, rentabilidad y confiabilidad de una central eléctrica, refinería o planta química. Las principales responsabilidades de este personal especialista son supervisar el funcionamiento de los equipos y sistemas de la planta; la gestión de alarmas y el monitoreo continuo de las variables del proceso —como presión, temperatura, flujo, velocidad, entre otros—.1
En la actualidad, la mayoría de las instalaciones industriales utilizan equipos de control que se operan mediante sistemas computarizados con interfaces gráficas, como los Sistemas de Control Distribuido (DCS por sus siglas en inglés) o los Sistemas de Control Supervisor y Adquisición de Datos (SCADA por sus siglas en inglés). La operación mediante estas herramientas es compleja, por lo que es esencial contar con operadores competentes, que posean sólidas habilidades técnicas y capacidad para tomar decisiones rápidas bajo presión. Por otro lado, las empresas tienen la necesidad de retener el conocimiento de los operadores que se acercan a la edad de retiro para después transferirlo a sus relevos.
Simuladores de entrenamiento de operadores
Antes del uso de simuladores, los programas de capacitación se enfocaban en impartir la teoría de los procesos involucrados en el aula, mientras que la práctica en la operación se transmitía durante el trabajo de un operador a otro. Esta forma de capacitación —además de ser limitada, ineficiente y potencialmente costosa— dificulta la retención y transferencia del conocimiento al retirarse los operadores experimentados.
Los simuladores de alta fidelidad son aquellos en los que la respuesta de la simulación es prácticamente idéntica en tiempo y valores a la respuesta en tiempo real de la planta en condiciones similares. En las últimas décadas, estos simuladores se han constituido como la herramienta para la formación de operadores de los procesos más importantes de la industria eléctrica.2
El principal beneficio de un simulador como herramienta de capacitación es que el operador aprende en instalaciones y equipos esencialmente idénticos a los del cuarto de control de la central, unidad o sistema real. En el simulador se puede reproducir cualquier escenario posible, por lo que se puede practicar la operación del proceso ante fallas o condiciones anormales de algún componente, equipo o sistema; el simulador mostrará la evolución de las variables del proceso y la respuesta de la planta. Así, los operadores aprenden qué medidas tomar para evitar, corregir o minimizar los efectos adversos. De esta forma, el operador puede practicar todo lo que sea necesario, en un ambiente controlado y libre de riesgos, para actuar adecuadamente ante cualquier situación del proceso real, ya que un error del operador puede provocar la desconexión de una unidad, así como la reducción de potencia o daños a los equipos, e incluso a las personas.
Relevo generacional mediante Simuladores para entrenamiento
Un elemento clave para el éxito y continuidad de las empresas es la retención del conocimiento de los trabajadores experimentados y su posterior transferencia al personal de reciente ingreso.3 Se debe tomar en cuenta que el aprendizaje no solo incluye la adquisición de conocimiento explícito basado en textos, procedimientos, manuales y otros materiales educativos, sino también la adquisición de conocimiento tácito, el cual se refiere principalmente a las habilidades y capacidades adquiridas en la práctica.
Para transferir el conocimiento tácito se debe asegurar una gestión efectiva; sin embargo, extraer el conocimiento de una persona para ponerlo a disposición de otros no es sencillo. Es aquí donde, mediante una adecuada documentación y ejercicios prácticos, un programa de capacitación con simulador puede ayudar a capturar y transmitir el conocimiento adquirido con base en la experiencia.
La documentación del simulador representa un repositorio que tiene la función de servir para el entrenamiento diario y preservar el conocimiento generado por los instructores expertos en la operación de la planta. En las guías de ejercicios del simulador generalmente se incluyen las condiciones iniciales, los objetivos de aprendizaje, las evoluciones, las fallas y la respuesta esperada del alumno.
Un programa de capacitación integral que incluya capacitación teórica en aula, autoaprendizaje, capacitación en el trabajo y capacitación estructurada con simulador contribuirá a que la adquisición de las competencias operativas sea más acelerada y eficiente, pero también a capturar, retener, sistematizar y transferir el conocimiento del personal experimentado a los nuevos operadores para una estrategia de relevo generacional efectiva.
Figura 1. Simulador de Centros de Control de Distribución de CFE operando en Guadalajara, Jalisco.
Experiencia en el INEEL
Ahora que el Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias (INEEL) cumple 50 años de creación, la construcción de simuladores continúa siendo una de las líneas de desarrollo tecnológico más representativas y con mayor éxito. En el INEEL se han construido más de 20 simuladores para entrenar operadores de procesos, con réplicas de DCS, SCADA y cuartos de control. En el artículo de Moreno Almaraz4 se puede consultar un resumen de algunos de los simuladores construidos.
Como ejemplo de casos relevantes, en 2024 se concluyó un proyecto con la CFE Distribución para desarrollar simuladores para entrenamiento de operadores de Centros de Control de Distribución (CCD), en los cuales se usaron herramientas semiautomáticas desarrolladas por el INEEL.5 En 2022 se modernizaron 7 de los 10 simuladores que utiliza el Centro Nacional de Capacitación Ixtapantongo de la CFE, para entrenar a los más de 2000 trabajadores que supervisan la operación de las centrales eléctricas de la CFE.6
Conclusiones
- Los operadores de procesos en los cuartos de control de instalaciones industriales son fundamentales para que el proceso productivo sea seguro, rentable y confiable.
- Para asegurar las futuras generaciones de expertos, existe la necesidad de formar nuevos operadores y de contar con mecanismos que ayuden a recopilar y registrar la vasta experiencia acumulada de los operadores que se acercan a la edad de retiro, para su aprovechamiento y uso efectivo.
- Un programa de capacitación con simulador, además de su utilidad para formar operadores mejor entrenados en menos tiempo, puede ayudar a capturar y transmitir, mediante documentación y ejercicios prácticos, el conocimiento del personal experimentado.
- El INEEL cumple 50 años de participar en la construcción, mantenimiento, y actualización de simuladores para entrenamiento de operadores para el Sector Eléctrico en México.
- En el futuro, nuevas tecnologías apoyarán los procesos de entrenamiento especializado; por ejemplo, simuladores con realidad virtual, realidad aumentada e inteligencia artificial. El INEEL está listo y en proceso de incorporar nuevas capacidades para mejorar el entrenamiento de los futuros operadores y operadoras de procesos productivos.
1. E. Quiñonez, "Rol crítico del operador de sala de control en procesos industriales", 2024, INSPENET. https://inspenet.com/articulo/importancia-operadores-de-sala-de-control/
2. Electric Power Research Institute, "Simulator Usage Guideline for Fossil Plants: A Technical Report for the Use of Power Plant Simulators," EPRI, Palo Alto, CA: 2014. 3002003213.
3. G. Kieckhaefer, "¿Qué es la retención de empleados? Importancia, beneficios y estrategia", Marzo 2024, https://www.oracle.com/mx/human-capital-management/employee-retention/
4. A. Moreno Almaraz, "Simuladores de unidades de generación eléctrica para capacitación avanzada", Transición Energética, No 3, Vol. 2, 2020, https://transicionenergetica.ineel.mx/Revista.mvc/Contenidon3v2
5. Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias, "Culmina curso de capacitación especializada para simuladores de centros de control de distribución", 2024, https://www.gob.mx/ineel/articulos/culmina-curso-de-capacitacion-especializada-para-simuladores-de-centros-de-control-de-distribucion?idiom=es
6. RTE, "Entrevista al Maestro Roni Orozco Martínez", Transición Energética No 3, Vol. 2, 2020, https://transicionenergetica.ineel.mx/Revista.mvc/EC1n3v2
Autores:
Dr. Iván F. Galindo García, igalindo@ineel.mx
M.C. Julio C. Montero Cervantes, jcmc@ineel.mx