Consibio es una empresa "spinout" derivada de la Escuela de Ingeniería de la Universidad de Aarhus, que ha desarrollado una plataforma de Internet industrial de las cosas (IIoT) llamada Monesco. Como plataforma de hardware y software IIoT, esta plataforma se ha pensado para Monitorizar, estimar y controlar (Monesco) bioprocesos industriales.

Los clientes de Consibio trabajan en los campos de biogás, tratamiento de aguas residuales, producción de insectos y laboratorios de investigación. Todas estas industrias tienen en común la creciente necesidad de obtener conocimientos basados ​​en datos, que pueden ser muy difíciles de obtener cuando se trata de sistemas biológicos complejos con fines de producción.

La plataforma Monesco proporciona una mayor accesibilidad y conocimiento de estos bioprocesos a través de la automatización y la monitorización clásica en tiempo real, y también a través de herramientas de análisis avanzadas, como la tecnología de sensores virtuales. Monesco proporciona estos conocimientos a sus clientes a través de una plataforma en línea basada en la web y a través de una aplicación para teléfonos inteligentes a través de Monesco Cloud.

Para lograr la complejidad del análisis de estos procesos biológicos, Consibio eligió Maple, la herramienta de gestión de cálculos de Maplesoft, para realizar y documentar sus cálculos. Maple proporciona a Consibio resolvedores matemáticos de clase mundial que puede dar cuenta de los múltiples flujos de datos que deben modelarse en procesos biológicos. Al aprovechar las capacidades de documentación de Maple, Consibio también puede rastrear, monitorizar y compartir fácilmente sus cálculos para su revisión, lo cual es una consideración clave al monitorizar la precisión de su trabajo.

Consibio proporciona Monesco a empresas que están involucradas en una amplia gama de procesos biológicos. Estos clientes utilizan Monesco para muchas tareas, desde el dimensionamiento de procesos hasta la incorporación de sensores virtuales.

Figura 1: La plataforma IIoT Monesco, desarrollada por Consibio, utiliza Maple para proporcionar información basada en datos sobre procesos biológicos industriales, como biogás, tratamiento de aguas residuales y más.

Dimensionamiento de diseños de procesos

Con la experiencia en química e ingeniería biotecnológica de Consibio, ellos proporcionan profundos conocimientos de ingeniería, específicos del dominio, además de los servicios asociados con la plataforma Monesco.

Con frecuencia, Consibio calcula y dimensiona equipos de proceso para las necesidades de sus clientes. Por ejemplo, podría ser para calcular el tamaño requerido de un orificio en un sistema de tubería de gas, donde el sistema Monesco se usa para medir tasas de flujo basadas en mediciones en tiempo real de la presión diferencial sobre el orificio. Aquí, Consibio usa hojas de trabajo de Maple como plantillas de cálculo, donde solo se cambian los parámetros específicos de una configuración a otra, lo que agiliza los flujos de trabajo tanto para Consibio como para sus clientes.

Figura 2: Consibio utiliza Maple para modelar varios procesos biológicos, aprovechando la interfaz de cálculo intuitiva de Maple.

Como otro ejemplo, Consibio proporciona dimensionamiento de calentadores y actuadores para varios procesos de producción. Aquí, Maple permite a Consibio calcular y visualizar los flujos de energía y materiales relacionados con el dimensionamiento de equipos para nuestros clientes.

Como que Consibio es una empresa derivada de la Escuela de Ingeniería de la Universidad de Aarhus, se han acostumbrado a los flujos de trabajo dentro de Maple y pueden aprovechar su experiencia para ofrecer análisis de gran alcance a sus clientes. Los ingenieros de Consibio consideraron otras herramientas matemáticas para su plataforma Monesco, pero decidieron que Maple ofrecía la combinación ideal de capacidad de cálculo y funciones de documentación, las cuales son necesarias para desarrollar y comunicar sus conocimientos.

Sensores virtuales

Consibio también está utilizando Maple para obtener más información sobre los complejos sistemas de producción biológica mediante el uso de su tecnología de sensor virtual.

Un sensor virtual estima continuamente importantes indicadores clave de rendimiento (KPI) que no se pueden medir directamente, basándose en una combinación de parámetros de proceso medidos (por ejemplo, temperatura, emisión de CO2, pH, etc.) y modelos matemáticos que se resuelven en tiempo real para correlacionar estos parámetros.

Dado que los procesos biológicos de los clientes de Consibio son intrínsecamente complejos por naturaleza, también son notoriamente difíciles de modelar y predecir. Con la ayuda de su tecnología de sensores virtuales, Consibio puede presentar a sus clientes parámetros de proceso cruciales y KPI comerciales. Con esta información, los clientes pueden aumentar el rendimiento de sus productos, disminuir sus emisiones de gases de efecto invernadero o mejorar su producción.

Al desarrollar los modelos matemáticos utilizados como base para estos sensores virtuales, Consibio usa Maple para describir, derivar, visualizar y resolver las ecuaciones diferenciales acopladas que describen los procesos bioquímicos físicos involucrados en la producción. Consibio usa Maple para estos modelos, aprovechando las fortalezas analíticas y las herramientas de análisis preconstruidas de Maple. Al evaluar otras herramientas, Consibio no estaba seguro de que pudieran implementar soluciones de manera más rápida o sólida que con la utilización de Maple.

Figura 3: Ingenieros de Consibio demostrando su plataforma IIoT, Monesco.

Compartir conocimientos para clientes y socios

Un valor fundamental en Consibio es presentar datos y conocimientos a sus clientes y socios del proyecto en formatos simples que sean fáciles de entender por las partes interesadas. Maple permite a Consibio tener cálculos matemáticos avanzados y presentaciones fáciles de usar en el mismo entorno, creando un vínculo en vivo entre presentaciones y cálculos. Consibio utiliza primero Maple como herramienta de cálculo para resolver problemas matemáticos complejos para sus clientes, que requieren modelos precisos para su proceso biológico. Una vez que se completan estos cálculos, Consibio continúa utilizando Maple para presentar sus resultados a los clientes. Al utilizar Maple como plataforma de cálculo y presentación, Consibio puede acelerar su desarrollo y reducir sus posibilidades de errores de transcripción.