DIGITALIZACIÓN EN MINERÍA

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La digitalización, las iniciativas clave y su importancia en la industria minera ahora y en el futuro previsible.

"Hay un concepto erróneo de que la tecnología tomará los trabajos de las personas. Las soluciones tecnológicas hacen que los trabajos mineros sean más inteligentes, seguros y valiosos. Los operadores están calificados para realizar sus trabajos a un nivel óptimo desde un entorno más seguro".

El campo de la digitalización ha crecido significativamente en los últimos tiempos y sigue avanzando y adaptándose para satisfacer las demandas de las empresas mineras de todo el mundo.

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El campo de la digitalización ha crecido significativamente en los últimos tiempos y sigue avanzando y adaptándose para satisfacer las demandas de las empresas mineras de todo el mundo.

La industria minera en general es muy variable debido a factores externos como los precios de los productos básicos, la disminución de la calidad del grado del mineral, el aumento de los costos de mano de obra, la presión de nuevos mercados, el agotamiento de las reservas en algunos productos básicos (por ejemplo, minas productoras de oro de nivel 11) (Prueba 1) y el hecho de que se lleva a cabo en condiciones extremas en lugares remotos. Con tantos factores a tener en cuenta, las empresas ponen una gran importancia a la racionalización de las operaciones para seguir siendo rentables a lo largo de estos ciclos.

El impulso hacia la digitalización en la industria minera es enorme. No sólo se utiliza para optimizar los procesos y maximizar el valor de las aplicaciones existentes de una empresa, sino que también examina las tecnologías emergentes utilizadas para ayudar a las empresas mineras a optimizar sus inversiones en equipos y a proteger a los operadores.

Como resultado, la mayoría de los trabajadores de las minas están llevando a cabo funciones cotidianas de manera muy diferente a como lo hacían incluso hace 10 años. Esto se debe a que las empresas aprovechan la tecnología disponible para mejorar los procesos en todos los ámbitos. Esto, a su vez, ha visto a las empresas remodelar sus estrategias y modelos de negocio en consecuencia.

Por lo tanto, no es de extrañar que la digitalización en la minería se haya acelerado a un ritmo no visto anteriormente.

El mayor cambio de todo lo que se ha supuesto con la digitalización es la introducción de sistemas de automatización e información. Esto ha visto a los mineros ser reubicados desde la cabina de las máquinas a los centros de automatización donde pueden controlar sus máquinas con todas las mismas funciones desde la comodidad y seguridad de una silla ergonómica situada de forma segura lejos de la mina.

Además de esto, la información en tiempo real se ha vuelto fácilmente accesible, haciendo que los datos sean más frecuentes para hacer cambios positivos.

La digitalización ha transformado por completo la industria minera en su conjunto y ha visto a las empresas ser capaces de lograr resultados positivos en áreas clave:

  • Productividad
  • Rentabilidad
  • Eficiencias
  • Seguridad

La digitalización abarca tantas cosas en tantos niveles.
no se trata simplemente de conectarse a una red.

CAMBIO HACIA LA AUTOMATIZACIÓN

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1. Northern Star Resources Limited – Investor Presentation Dec 2019 – Accessed July 2020
2; The Sustainability of Mining in Australia :Australia: Key Production Trends and Environmental Implications – 2009 - Accessed 29 July 2020
3; Trading Economics – Australian Bureau of Statistics – July 2020 - Accessed July 2020.
4; McKinsey – Can the Gold Industry return to golden age? – April 2019 - Accessed July 2020.
5; ABB - https://new.abb.com/mining/next-level-mining

LA MINA CONECTADA

“La digitalización del proceso de minería lo cambia de una operación manual basada en papel a una plataforma digital que incorpora sistemas de silos, automatización, IA, ML y DML para agilizar las operaciones y mejorar significativamente los resultados del negocio.”

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APOYO A LA TOMA DE DECISIONES | Datos y análisis

El uso de sistemas probados para ayudar a los datos de procesos es cada vez más importante para proporcionar apoyo a la toma de decisiones en tiempo real y proyecciones futuras para las empresas mineras. Los datos avanzados y los análisis añaden valor real a las operaciones mineras identificando obstáculos, después del hecho o prediciendo dónde es probable que surjan problemas en un futuro próximo y evitandolos por completo.

El uso de sensores mejora esta captura de datos y, junto con la generación de informes, permite a las empresas tomar decisiones más rápidas e informadas para ayudar a agilizar las operaciones mediante la eliminación de las ineficiencias.

El dicho es "la información es poder" y suena cierto cuando se aplica a la industria minera. Si la administración recibe información precisa y en tiempo real sobre su flota, pueden supervisar mejor su rendimiento. Esto es particularmente útil para detectar la falla de la máquina antes de que ocurra para identificar la causa raíz. Evitar fallas en la máquina puede evitar tiempos de inactividad inesperados y ahorrar tiempo y dinero a las empresas.

Proporcionar a las empresas información sobre la ubicación de la máquina también ayuda a eliminar los cuellos de botella de las máquinas, lo que se traduce en tiempo de inactividad, con la implementación de tecnología como el tráfico e incluso los sistemas de gestión de flotas.

Además de agilizar la eficiencia cuando se trata de maquinaria móvil, los datos y el análisis desempeñan un papel integral en la identificación de patrones geológicos durante las etapas de exploración a la hora de establecer el valor del ore y los mejores métodos de extracción.

Los beneficios de establecer una asignación eficiente de recursos con la ayuda de datos y análisis van mucho más allá de un aumento de la productividad. Tiene un efecto de impacto que ve el entorno minero en el que la compañía opera también se beneficia con una reducción general en el uso de la tierra, el agua y la energía.
En el mundo actual, la información se entrega rápidamente y al alcance de las personas, y esto ahora se aplica a la minería con inteligencia operativa que se entrega instantáneamente a los dispositivos inteligentes a través de tabletas y teléfonos inteligentes.

Estamos fomentando una cultura digital en los sitios mineros. Un sensor puede ser rastreado desde el sitio de la mina a la sala de juntas y esto es en sí mismo es poderoso en hacer un cambio positivo. Y, los clientes se benefician de la mayor calidad del producto que viene a través de procesos de producción más precisos.

Ejemplo de tecnología: Sistema de Gestión de Carga EarthTrack® de RCT.

Transmite datos de carga útil entre el camión y el cargador; permitiendo al operador del cargador ver el peso del camión para que puedan llenar la carga óptima. Las presiones de la estructura del camión envían tanto "peso" como "distribución de peso" al cargador, lo que resulta en una carga útil uniforme y precisa. Al garantizar una carga útil adecuada, se reduce el estrés en los camiones, lo que maximiza la vida útil de la máquina y limita el tiempo de inactividad no planificado.

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ECOSISTEMAS | Redes de comunicación

Cada vez más, las organizaciones de una variedad de industrias utilizan el Internet de las cosas (IoT) para operar de manera más eficiente, comprender mejor el proceso, mejorar las operaciones, mejorar la toma de decisiones y aumentar el valor del negocio.
La IoT permite a las empresas automatizar procesos y reducir los costes de mano de obra. También reduce los residuos y mejora los resultados, disminuyendo los costos de las operaciones, además de ofrecer transparencia en las actividades comerciales generales.

El viaje de digitalización es extenso y para que toda esta información sea procesada y entregada se requiere una red de comunicaciones digitales para permitir que los grandes volúmenes de información se entreguen con prontitud.
Esto ayuda a las empresas a automatizar el proceso de minería; les proporciona información relevante en tiempo real, comunicaciones máquina a máquina y sistemas eficaces de gestión de flotas.

La digitalización de las comunicaciones ha facilitado el intercambio fluido de datos entre máquinas y usuarios tanto en minería superficial como subterránea.
La mayor digitalización de impacto ha tenido es en el espacio de la minería subterránea, donde los sistemas de comunicaciones fiables han sido una hazaña notoriamente difícil en el pasado por una serie de razones, incluyendo la lejanía de la mayoría de las minas subterráneas y la exposición a condiciones extremas (la topografía en constante cambio).

El último estudio de investigación realizado por Inmarsat, líder mundial en comunicaciones por satélite móviles, ha descubierto que el sector minero mundial está experimentando una revolución de la IoT, y los encuestados informan de aumentos significativos en la adopción de tecnologías conectadas.

Según la investigación (basada en la encuesta realizada a 200 encuestados en la minería, en la que los encuestados trabajan para organizaciones con al menos 500 empleados y tienen responsabilidades de toma de decisiones o de influencia para iniciativas de IoT), la mayoría de las organizaciones (65%) han desplegado plenamente al menos un proyecto de IoT, mientras que el 33 por ciento están ensayando o han probado un proyecto, con sólo el 2 por ciento de los encuestados que no han iniciado un proyecto de IoT.

Estos hallazgos se hacen eco de las predicciones registradas en la investigación minera de Inmarsat de 2018, donde sólo el 2% había implementado plenamente una solución de IoT, el 29% estaban en juicio de uno y el 69% estaban planeando iniciar proyectos de IoT en los próximos dos años.

La capacidad de idear soluciones de comunicación para superar estos problemas fue primordial para que el espacio minero subterráneo siguiera evolucionando de manera segura y eficiente.
No hay un enfoque único para todos cuando se trata de digitalizar las comunicaciones en la minería, ya que hay numerosos factores que deben ser considerados ya que cada mina está en diferentes etapas, tienen diferentes diseños y se encuentran en diferentes grados de lejanía.

Ejemplo de tecnología: RCT Connect (Red Wi-Fi)

Los sistemas RCT pueden interactuar y funcionar en cualquier red (Wi-Fi, LTE, híbrida o analógica), pero también pueden proporcionar su propio sistema de comunicaciones digitales a gran escala, RCT Connect. Éste está diseñado para ser agnóstico, para que pueda integrarse con todas las soluciones de automatización disponibles comercialmente ofrecidas por los fabricantes en el mundo.

RCT Connect tiene “funcionalidad de roaming” la que siempre está buscando nuevos puntos de acceso inalámbricos cuando el equipamiento minero se desplaza automáticamente entre ciertas ubicaciones (la mayoría de las redes disponibles están configuradas para acceder a ciertos nodos durante demasiado tiempo y a medida que los equipos de minería móvil continúan atravesando un sitio puede resultar en constantes fallas de comunicación).

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AUTOMATIZACIÓN | Operaciones Autónomas

La digitalización del proceso de minería lo cambia de una operación manual basada en papel a una plataforma digital que incorpora sistemas de silos, automatización, IA, ML y DML para agilizar las operaciones y mejorar significativamente los resultados del negocio.

El ámbito de la automatización había dominado el mercado minero en la última década con la mayoría de los sitios mineros mirando hacia la implementación de esta tecnología en parte, o la mayoría de sus operaciones mineras.
De hecho, la automatización juega una gran parte del proceso de digitalización de una empresa minera a medida que el rendimiento de la máquina mejora drásticamente cuando el proceso se automatiza, ya que elimina las incoherencias asociadas con los diferentes controladores.

Son estas ineficiencias las que resultan en variaciones en toneladas movidas, tiempo de inactividad no planificado, desgaste de neumáticos y uso de combustible lo que puede hacer que la planificación eficaz de la mina sea muy problemática.

Además de eliminar las inconsistencias, la automatización permite que las máquinas operen 24/7 a una producción consistente y superior, que es lo que las empresas mineras hoy en día se esfuerzan por.

Los sitios pueden reducir potencialmente los costos involucrados con enviar y alojar a los mineros en sitios remotos, ya que en algunos casos el trabajo se puede llevar a cabo desde un Centro de Operaciones Remotas.

Al sacar a los mineros de la cara de la mina e implementar tecnología autónoma, salvará innumerables vidas y evitará lesiones.

En general, la implementación de la automatización en un sitio beneficia la producción, el mantenimiento, la seguridad, la vida útil de los componentes y la gestión del personal, lo que resulta en la rentabilidad general del negocio.

Con la mayoría de los sitios mineros que operan flotas de marcas mixtas, es importante que la automatización se pueda aplicar a todos ellos y que trabajen juntos.

Ejemplo de tecnología: Automatización

La implementación de un sistema de operaciones de automatización digital de interoperabilidad abierta multimarca en flota múltiple de interoperabilidad abierta permite a un operador controlar simultáneamente la producción mixta subterránea y superficial y la flota auxiliar y ofrece interoperabilidad abierta a otra tecnología a través de API, incluidos, sistemas de producción, sistemas de gestión de flotas, sistemas de despacho, gestión de tareas, seguimiento de máquinas y personal y detección y evitación de objetos y personal.

La arquitectura del sistema está diseñada para depender de un ancho de banda muy bajo, ya que el procesamiento de automatización se realiza a bordo de la máquina, por lo que el riesgo de dependencia de la red no es tan alto. La interoperabilidad abierta del sistema permite una integración perfecta en el ecosistema digital actual y futuro de la mina. El sistema puede actualizar las características del producto instalado e instalar nuevas características del producto e integrarse en los sistemas de tecnología digital actuales y futuros que operan en la mina.

Por lo tanto, la tecnología de Automatización y Control ControlMaster® de RCT se puede instalar en CUALQUIER máquina móvil, independientemente de la marca o modelo, en las máquinas móviles más recientes del mercado, así como en algunas de las máquinas más antiguas que aún están en funcionamiento.

Los sistemas son escalables, lo que es ideal para las empresas que sólo quieren comenzar con la automatización de una máquina o podrían simplemente querer Teleoperación o semiautomatización antes de que se expandan a la automatización completa en el camino.

No se requiere ningún mapa de mina con ControlMaster® debido a la tecnología que reconoce el entorno, tomando decisiones de máquina a bordo para optimizar las operaciones, lo que lo diferencia de otros sistemas que dependen de la carga de mapas de minas antes de que puedan comenzar a trabajar.

Funcionalidades Clave:

  • Un operador puede controlar simultáneamente varias máquinas in situ (Control de máquina múltiple -MMC)
  • Un operador puede controlar más de un tipo de máquina desde la misma estación (Selección de máquina múltiple -MMS)
  • Un operador puede controlar simultáneamente toda una flota de máquinas diferentes in situ (Control de Flota Múltiple -MFC)

FUERZA LABORAL HABILITADA DIGITALMENTE | Centros de Operaciones Remotas – ROCs

Los Centros de Operaciones Remotas (ROCs) proporcionan un espacio para que el personal colabore sobre las operaciones de la mina sin tener que estar físicamente presente en el lugar. Estas salas de control centralizadas y conectadas se pueden ubicar en casi cualquier parte del mundo gracias al alto nivel de conectividad disponible en todo el mundo en la actualidad.

Los ROC requieren muy poca infraestructura, sin embargo, ofrecen control en tiempo real sobre las operaciones en ubicaciones remotas. Proporcionan fuentes de vídeo y otras herramientas digitales para permitir que el personal tenga acceso y control sobre todos los aspectos de una operación minera.

Además, el uso de ROCs ayuda a promover la transferencia de conocimiento entre los mineros, ya que todos están en el mismo lugar al mismo tiempo.
Otros beneficios incluyen una reducción en los costos asociados con el traslado tanto de especialistas calificados como de trabajadores mineros al sitio con el fin de llevar a cabo su trabajo. A su vez, ofrece opciones de lista más flexibles y para toda la familia para los trabajadores, al tiempo que mejora la seguridad al reducir el número de personal requerido en el lugar.

Ejemplo de tecnología: proyecto ROC de Northern Star Resources y RCT

El proyecto ROC fue un esfuerzo combinado de RCT y Northern Star Resources, donde un operador de minas de East Kundana Joint Venture (EKJV) controló el cargador subterráneo de la instalación de WA School of Mines Kalgoorlie, a 40 km (24,8mi) de la mina y reanudó las tasas de producción requeridas por el sitio.

"Este ensayo ha ayudado a ambas empresas a comprender qué oportunidades futuras hay en la tecnología autónoma. Los ROC representan grandes oportunidades de trabajo para los miembros de la fuerza de trabajo que tradicionalmente no podrían trabajar en un sitio de la mina debido a varios estilos de vida o factores personales." – Rick Radcliffe, Gerente de la Sucursal RCT

“Los ROCs han sido comprobados para operaciones en superficie, pero este avance para una aplicación subterránea es un desarrollo significativo. Northern Star Resources fomenta la mejora continua y la innovación, y estoy muy satisfecho con el compromiso de RCT para desarrollar soluciones mineras prácticas." – Stuart Tonkin, Director Ejecutivo de Northern Star Resources

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Interoperabilidad | Sistemas integrados

Una cosa es tener todas las últimas tecnologías en su lugar, operando en un sitio de la mina, pero la clave para devolver el valor de estas inversiones es que todas funcionen juntas, por lo que la interoperabilidad es un factor tan importante.

La interoperabilidad es la capacidad de un sistema para trabajar o utilizar las partes del equipo de otro sistema. Esto permite la captura de datos, el análisis y la generación de informes sin problemas de todos los sistemas que operan en un sitio de mina. Esto incluye equipos móviles, activos fijos, personas y el medio ambiente. Esto también es tan importante como la colaboración entre el fabricante original (OEM), los proveedores y las empresas mineras.

La empresa minera totalmente integrada permite a las empresas maximizar el valor a través de una planificación eficaz y operaciones eficientes.
Cuando las empresas optan por adoptar la digitalización, son capaces de conciliar eficazmente los recursos, garantizar una producción y finanzas seguras continuamente según lo dicta la realidad comercial y técnica.

Es necesario tener plataformas que puedan trabajar o utilizar equipos de otro sistema en una operación digital interoperable abierta multimarca y multicu flota. Proporciona más flexibilidad operativa y ofrece interoperabilidad abierta a la tecnología de terceros a través de API, incluidos sistemas de producción SCADA, sistemas de gestión de flotas, sistemas de despacho, gestión de tareas, seguimiento de máquinas/personales y detección y evitación de objetos/personal.

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Ejemplo de tecnología: Represa Sunisa de AngloGold Ashanti de Australia (operada por Barminco)

La interoperabilidad abierta de las plataformas RCT permite una integración perfecta en el ecosistema digital actual y futuro de la mina y/o sistemas de tecnología digital de terceros que operan en la mina.

Un buen ejemplo de esto es el trabajo que RCT ha hecho en la presa Sunrise de AngloGold Ashanti Australia (AGA) en Australia Occidental. La mina de oro contratada por Barminco opera flotas de cargadores Sandvik y CAT en Automatización Guidance ControlMaster® de RCT.

Desde aquí, el sitio desplegó las mejoras de Selección de máquina múltiple (MMS) y Control de máquina múltiple (MMC) para permitir que un operador controle varias máquinas desde una estación.

Estas características de automatización se lograron mediante la digitalización del área de trabajo de la mina con la propia red de comunicación de RCT. La solución de trampolín es integral para llevar un sitio de mina a la digitalización completa y funciona simplemente integrándose en el sistema existente de un sitio.

RCT proporcionó las comunicaciones de primer salto en el área de producción y luego se integró al sistema de comunicación de deriva digital en el backhaul principal fuera de la mina. Una vez que se integra en La red empresarial de AGA para comunicarse entre máquinas y centro de automatización en la superficie.

RCT proporcionó una API abierta que permitió la integración en el sistema de gestión de producción MinLog. Esto proporcionó información sobre máquinas en un área específica e identificó la máquina en particular bajo control en ese momento Además de esto, envió información de producción fuera del sitio para ser analizada en la nube y transferida de vuelta a Barminco para su sistema de BI.

El centro de automatización existente en el sitio, ubicado en la superficie del sitio de la mina Sunrise Dam, fue actualizado para facilitar estos cambios.

Este proyecto es un gran ejemplo de las capacidades de interoperabilidad de RCT; destacando las capacidades de la empresa para integrarse con diferentes marcas de máquinas y el sistema de información de un sitio.

SALUD OCUPACIONAL Y SEGURIDAD

La digitalización y la implementación de la tecnología autónoma han tenido un gran impacto positivo en la salud y la seguridad de los mineros de muchas maneras.

El factor más importante es, por supuesto, retirar al operador de la cabina de la máquina y permitirle operarla desde la seguridad y comodidad de una silla de diseño ergonómico. Esto también elimina la exposición al ruido, las partículas diésel y las condiciones climáticas extremas.

Además de esto, los operadores están protegidos de posibles peligros tales como colisiones de máquinas o caídas mientras llevan a cabo tareas en el sitio.

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CONCLUSIÓN

El viaje de digitalización tiene el poder de cambiar la forma en que las empresas están remodelando sus estrategias y modelos de negocio para mejor. Como la mayoría de las industrias, el sector minero está en constante evolución.
Si bien hemos visto un aumento significativo de la digitalización y, en particular, de los dispositivos de información en tiempo real y del uso de máquinas autónomas en los últimos diez años, esto es realmente sólo el comienzo con aún más avances tecnológicos por venir en un futuro próximo para beneficiar a la industria minera.

"Los especialistas de RCT pueden llevar a cabo auditorías de minas para identificar brechas tecnológicas, solapamientos y nuevas oportunidades para mejorar las operaciones con el uso de la tecnología inteligente".

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