La turbina comienza a girar. El software revisa presiones y temperaturas, abre y cierra válvulas y, cuando las condiciones son correctas, ordena la inyección de combustible. Aparece la flama y la máquina acelera camino a alcanzar la frecuencia necesaria para sincronizarse con la red eléctrica. Entonces, algo ocurre y llega la instrucción de realizar un paro de emergencia.
El operador presiona un botón. El combustible se corta, la velocidad comienza a descender y también lo hacen las temperaturas. Frente a la pantalla puede seguirse casi segundo a segundo el comportamiento de la unidad.
Pero no hay una turbina funcionando detrás del muro.
La escena ocurre en un simulador del centro de ingeniería de GE Vernova en Querétaro, donde el comportamiento de una planta puede reproducirse antes de que el software llegue a controlar una instalación real. “Un simulador es una entidad matemática que se comporta como el ambiente real”, explica César Ortiz, responsable del laboratorio de controles, el lugar donde se prueba específicamente que los software que controlan los equipos harán exactamente lo que deberían hacer antes de enfrentar las condiciones de una central eléctrica.
Esa lógica se repite, de distintas formas, a lo largo de las distintas capacidades que la compañía ha concentrado en Querétaro. Una planta puede recorrerse mediante realidad virtual antes de construirse, una instalación existente puede escanearse para reconstruir digitalmente modificaciones que ya no aparecen en sus planos y una pieza dañada puede estudiarse hasta escalas microscópicas para determinar qué la llevó a fallar.
Este ecosistema busca mover los problemas desde el mundo físico hacia etapas cada vez más tempranas de la ingeniería, en una apuesta que arrancó hace 27 años, con alrededor de 42 diseñadores dedicados a turbinas de vapor y que actualmente reúne a más de 480 personas. Desde aquí se desarrollan tareas que van desde diseño de producto y ejecución de proyectos hasta soporte a la flota instalada y responsabilidades tecnológicas para proyectos que pueden terminar operando a miles de kilómetros de México.
Juan Antonio Asencio, Chief Technology Officer y gerente general de ingeniería para México y Latinoamérica en el negocio de Gas Power de GE Vernova, explica que esa evolución ha convertido al equipo local en algo más que un soporte regional. “Sin importar si el proyecto es Latinoamérica, Estados Unidos o Europa, el software se hace aquí”, explica. Los clientes pueden viajar al centro con sus operadores para participar en las pruebas de aceptación, verificar que los sistemas respondan según lo contratado e incluso solicitar ajustes antes de que el software llegue a su planta.
“Nosotros somos la primera opinión para los proyectos de Latinoamérica, pero tenemos responsabilidades globales”, resume Asencio.
Encontrar el problema cuando todavía es barato
Antes de llegar al software, muchos de los riesgos pueden comenzar a resolverse incluso en la etapa de diseño. En el laboratorio de realidad virtual desarrollado en colaboración con la Universidad Tecnológica de Querétaro, los ingenieros pueden ingresar a una representación tridimensional de una instalación y revisar dimensiones, interferencias y condiciones de mantenimiento antes de fabricar los componentes.
Uno de los casos analizados por el equipo involucró una plataforma petrolera. En los planos existía un área destinada al mantenimiento y extracción de una turbina, pero el problema apareció al pensar tridimensionalmente, ya que no bastaba con reservar una superficie. Para eso, instalación fue escaneada mediante láser para generar una nube de puntos y reconstruir su geometría. Sobre ese modelo se desarrolló la solución. “Con esto nosotros validamos que lo que diseñamos y construimos se pueda dar mantenimiento”, explica Asencio. “Aquí vienen nuestros clientes a caminar sus plantas antes de que se construyan”.
La herramienta también adquiere valor cuando se intervienen instalaciones antiguas. Por ejemplo, una planta puede haber operado durante décadas y acumular cambios que nunca fueron incorporados a sus planos originales. Para eso, los equipos pueden trasladarse a la planta, realizar un laser scan durante una ventana de paro y reconstruir su condición actual. El modelo resultante regresa al entorno digital para comprobar que las modificaciones proyectadas realmente cabrán donde se pretende instalarlas y detectar ahí un error; cambia considerablemente sus consecuencias.
Del modelo digital al “CSI” de los materiales
Pero no todos los problemas pueden evitarse. Cuando un componente efectivamente presenta una anomalía, la pregunta cambia de “¿qué podría ocurrir?” a “¿qué ocurrió?”. Y ahí entra el laboratorio de materiales, un equipo que describe parte de su trabajo como una combinación entre investigación forense y diagnóstico industrial.
“Nos encanta decir que somos como una especie de CSI, pero también somos esos investigadores que les vamos a decir que cumple o no cumple”, explica Miroslava Franco, jefa del laboratorio del Querétaro Technology Center (QTC) de GE Vernova. El trabajo puede comenzar reconstruyendo qué ocurrió con una pieza que falló, pero también permite validar materiales, proveedores y reparaciones antes de que los componentes vuelvan a operación.
Luego, con microscopios ópticos, revisan geometrías, soldaduras y superficies. Preparaciones especiales dejan al descubierto la microestructura del material, una suerte de huella que puede mostrar si recibió el tratamiento adecuado, sufrió sobrecalentamiento o estuvo expuesto a condiciones anormales.
Los equipos de microscopía electrónica llevan el análisis todavía más lejos, con capacidades de magnificación de hasta cientos de miles de veces. Allí puede estudiarse desde la superficie de una fractura hasta la interacción entre recubrimientos cerámicos y componentes metálicos diseñados para soportar las temperaturas internas de una turbina.
El nivel de especialización contrasta con el tamaño del equipo. “Somos un grupo chiquito de ocho mexicanos orgullosamente, que venimos a buscar la respuesta a lo que nos dicen los materiales”, explicaron durante el recorrido. Desde Querétaro, el laboratorio atiende consultas no solo para la región, sino también para operaciones globales.
Y así, un componente escaneado puede transformarse en un modelo digital, una modificación puede revisarse en realidad virtual, un nuevo diseño puede llegar nuevamente a fabricación y, posteriormente, su software de control puede someterse a pruebas antes de que un operador lo utilice, en una cadena donde el mundo físico y el digital se alimentan mutuamente.
Incluso la inteligencia artificial ya aparece dentro de ese proceso. En el centro se utiliza y estudia principalmente como una herramienta para analizar grandes cantidades de datos y encontrar patrones que puedan anticipar la degradación de una máquina. Al mismo tiempo, junto con laboratorios y equipos, GE Vernova mantiene convenios con universidades y utiliza parte de su infraestructura para acercar a estudiantes a tecnologías que, hasta hace poco, difícilmente podían experimentar durante su formación. “No queremos convenios de fondo, queremos convenios de ejecución”, señala Asencio.
Y mientras las turbinas que terminarán operando en diferentes partes del mundo pueden comenzar su vida como modelos, simulaciones o líneas de software en Querétaro, la apuesta de largo plazo sigue siendo mucho menos virtual: que una parte cada vez mayor del conocimiento necesario para desarrollarlas permanezca también en México.
