Conectando la ciencia a la industria con el análisis de la cadena de suministro

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Esta historia se publicó originalmente el JISEA.org.

Samantha Reese. Foto de Dennis Schroeder, NREL

Desde que Samantha Reese era joven, le encantaba desarmar cosas (juguetes, electrodomésticos, cualquier cosa que le permitieran sus padres) y volver a armarlos. Cautivada por la mecánica, quería saber de dónde procedían las piezas y cómo funcionaban juntas.

Esto se tradujo en una carrera como analista de fabricación de energía limpia en el Instituto Conjunto para el Análisis de Energía Estratégica (JISEA), donde coloca los problemas de investigación en etapa inicial en el contexto de las compensaciones tecnoeconómicas y el potencial tecnológico.

“Me encanta poder conectar los avances en la ciencia básica con la industria a través del análisis de costos y de la cadena de suministro”, dijo Reese. “Al final del día, no importa cuán asombrosa sea una tecnología, no se adoptará si no es competitiva en costos”.

Su comienzo en el análisis de la cadena de suministro

Reese nació en las laderas occidentales de Colorado y creció en Montana. Amaba su ciudad natal rural, pero no era lo que imaginaba para su futuro con “mucho clima frío y principalmente trabajos de servicio”.

A medida que crecía, no fue una sorpresa que quisiera estudiar ingeniería. Reese partió para el Instituto de Tecnología de California (Caltech), donde se graduó de la universidad de primera generación con una licenciatura en ingeniería y ciencias aplicadas.

Reese comenzó su carrera en una compañía de componentes y subsistemas de comunicaciones ópticas, donde hizo la transición de productos de investigación y desarrollo a producción nacional e internacional, específicamente en países asiáticos. Más tarde, cambiando de costa, trabajó en una empresa de metrología mientras cursaba su maestría en ingeniería y ciencias aplicadas en la Universidad de Yale.

Luego, de acuerdo con vivir en los estados “C”, Reese regresó a Colorado y se unió a una compañía de almacenamiento de datos, donde ayudó a identificar y corregir los mecanismos de falla en los equipos implementados y luego a integrar la información en el proceso de fabricación para evitar problemas futuros.

“Lo pasé muy bien en la industria privada, viajando por el mundo. Puedo usar palillos chinos como loca, y conocí algunas de las mayores influencias de mi vida ”, dijo.

La otra persona de gran influencia en su vida es su esposo, que había estado trabajando en la investigación solar en el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) durante casi una década en ese momento. Se entusiasmó con trabajar en NREL, y en 2015, el puesto perfecto para Reese estuvo disponible.

Pivotando hacia el mundo de la investigación

Reese fue contratado como analista de fabricación de energía limpia para respaldar la investigación de fabricación de NREL y Centro de Fabricación de Energía Limpia de JISEA (CEMAC) con análisis tecnoeconómico y de la cadena de suministro.

El análisis tecnoeconómico examina la investigación y el desarrollo en términos de costos, beneficios, riesgos, incertidumbres y plazos de viabilidad comercial para las tecnologías de energía limpia. El análisis de la cadena de suministro incluye el mapeo del flujo comercial, la investigación de mercado y la construcción de modelos de costos ascendentes. Juntos, los dos enfoques brindan información de vanguardia sobre las tendencias de la industria de energía limpia; tendencias de costos, precios y desempeño; impulsores del mercado y de las políticas; y oportunidades potenciales futuras y desafíos de fabricación.

Algunos de los primeros trabajos de Reese con JISEA incluyeron Análisis de costos y cadena de suministro de carburo de silicio. hasta los accionamientos de motores industriales. El estudio encontró que las variaciones en la experiencia de fabricación, los rendimientos y el acceso a las instalaciones existentes tenían un mayor impacto en los costos y las decisiones de fabricación que los factores del país como los costos laborales o de electricidad.

“JISEA tiene un modelo de investigación tan práctico con ojos industriales”, dijo Reese. “Al colaborar con la industria, el elemento distintivo de la investigación de JISEA, podemos identificar mejor las tecnologías que tienen posibilidades de lograr un gran avance”.

El trabajo de Reese mostró el valor del análisis tecnoeconómico y de la cadena de suministro, que desde entonces se ha integrado en estudios en JISEA y NREL, lo que le brinda a Reese la oportunidad de diversificarse en diversas áreas de investigación como la generación de energía geotérmica como una opción económicamente competitiva para comunidades de energía cero en climas fríos cuando se combina con energía fotovoltaica y de la red.

Si bien existe una gran curva de aprendizaje con cada nueva tecnología, Reese está descubriendo que “manufactura es manufactura” y muchos de los mismos principios se aplican en todas las cadenas de suministro, independientemente de la tecnología.

Foto de un grupo de tres personas de pie y escuchando a una mujer presente frente a un cartel. El cartel de la CEMAC está en primer plano.

Samantha Reese presenta su trabajo en la cadena de suministro para iluminación LED en los premios anuales NREL en marzo de 2017. Foto de Jill Engel-Cox, JISEA.

Semiconductores de banda ancha, LED y COVID-19

Uno de los proyectos favoritos de Reese hasta la fecha se centró en la mercado de semiconductores de banda ancha, específicamente los dispositivos de carburo de silicio, que se están considerando cada vez más para su uso en aplicaciones de electrónica de potencia debido a su eficiencia, rendimiento, huella y costo del sistema mejorados. Se proyecta que el mercado de la brecha de banda ancha totalizará casi $ 7 mil millones en 2028.

Al modelar los generadores de costos regionales en diferentes escenarios, Reese y los miembros del equipo identificaron factores clave que influyen en las decisiones de inversión sobre la ubicación de fabricación y proporcionaron la primera descripción general de la cadena de suministro global de banda ancha.

“Fue increíble poder demostrarle a la comunidad a través de nuestro análisis de costos que había un camino a seguir para una banda prohibida amplia”, dijo. “Ayudamos a permitir la adopción de la tecnología por parte de la industria, lo que resultó en ahorros de energía”.

Más recientemente, Reese completó un estudio sobre diodos emisores de luz o LED, que mostró que las luminarias LED integradas son beneficiosas para el consumo de energía y la economía: reducen la cantidad requerida de energía necesaria para la iluminación y tienen una cadena de valor que permite la fabricación nacional, lo que en última instancia beneficia a las economías nacionales.

Aprovechando el análisis LED inicial, Reese también contribuyó a Lo último de la CEMAC Puntos de referencia de la fabricación global de energía limpia reporte que compara cuatro tecnologías líderes de energía limpia de 2014 a 2016 en términos de características del mercado, flujos comerciales globales y valor agregado de fabricación. Reese fue el autor del capítulo sobre paquetes LED, que se utilizan en la fabricación de iluminación y electrónica. Los impulsores clave de las tendencias de la cadena de suministro de paquetes de LED durante el período incluyeron el crecimiento de la demanda relacionado con la eliminación regulada de la iluminación incandescente y la disminución de los precios debido al exceso de oferta y la consolidación de la industria.

El análisis tecnoeconómico y de la cadena de suministro de Reese incluso ha respaldado el problema más urgente en la actualidad: la pandemia de COVID-19. Reese y un equipo de investigadores estudiaron el cadena de suministro de equipos de protección personal (EPI) para identificar los puntos de pellizco. En última instancia, descubrieron que la fabricación de EE. UU. Es ágil para responder a la escasez de PPE, y el complejo de laboratorios nacionales del Departamento de Energía de EE. UU. Puede respaldar los desafíos de fabricación a través de la ciencia.

Continuando con el amor por la ingeniería

Hoy, a Reese le encanta dónde terminó. Actualmente está abordando nuevos temas de investigación en NREL y JISEA, y ella y su esposo han hecho de la ingeniería una parte importante de la construcción de viviendas y de proyectos con sus hijos.

“Mi camino ha dado muchos giros”, dijo Reese. “Para cualquiera al principio de su carrera, haber comenzado en una determinada trayectoria no le impide girar. Nunca esperé estar en una posición cuasi académica y, sin embargo, aquí estoy. JISEA me permite aprovechar mi análisis y aportar un valor único al aspecto académico de la investigación “.

Obtenga más información sobre el trabajo de JISEA en análisis de fabricación de energía limpia.

Artículo cortesía del Departamento de Energía de EE. UU., NREL.

Es el momento, volverás a saber de mi una próxima noticia. ¡Nos vemos!

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