La transformación digital para la minería 4.0

Hoy en día los procesos de transformación digital están en una etapa de desarrollo inicial. Sin embargo, se debe tener en cuenta que el sector minero tiene varios desafíos, pero uno de los más importantes es el cambio cultural interno, punto clave para promover y desarrollar la innovación. Las empresas apuestan por una transformación digital que genere reducciones de costos en su operación, mejoramiento de la seguridad de sus trabajadores e instalaciones, optimización de su productividad y fortalecimiento de su estrategia de sostenibilidad. Estos serían los principales impulsores para la evolución digital que se necesita.

La transformación digital y soluciones tecnológicas se han vuelto indispensables en las operaciones mineras. Estos procesos permiten predecir acciones y generar un ahorro importante en el gasto de los proyectos. Dentro de estos avances, las tecnologías que han cobrado mayor importancia son el internet de las cosas (IoT) y la inteligencia artificial (AI), refiriéndose, específicamente, a la sensorización de los elementos que participan en un proceso de automatización minero junto con un sistema de inteligencia artificial que se coloca en las ruedas de los camiones eléctricos y predice ciertas fallas, por ejemplo.

La implementación de soluciones IoT requiere de mayor conectividad para asegurar la trasmisión inmediata y efectiva de la información, y para esto es fundamental contar con una conexión de alta velocidad totalmente dedicada a la operación. Las redes LTE privadas junto con el próximo 5G pueden brindar un sistema de conectividad inalámbrica de alta velocidad que permita una mejora significativa en la rapidez y latencia en el envío y recepción de la data, con el fin de asegurar continuidad operativa en todo momento.

Estas redes privadas dan lugar a la implementación de soluciones cloud, de ciberseguridad, predicción y analítica de datos en tiempo real, herramientas de colaboración y desarrollo de tecnologías autónomas. En un contexto como el que experimentamos hoy debido a la pandemia del COVID-19, la posibilidad de operar una industria de manera remota y contar con una minería 4.0 hiperconectada, cobra aún mayor sentido y relevancia.

La minería peruana ya se encuentra en pleno avance de la transformación digital y la coyuntura actual es el acelerador para lograr un desarrollo tecnológico importante en este rubro, teniendo como referencia a otros países, como Chile, que ya vienen encaminados en la era de la minería 4.0. La rápida adopción y utilización de tecnologías digitales permitirán aumentar la competitividad del segmento minero contribuyendo de manera significativa a su sostenibilidad y competitividad en el mercado internacional.

Casos de uso de minería 4.0

Digital Twin (gemelo digital): Las soluciones del tipo digital twins se definen como la creación de una réplica del activo industrial, a través de un modelo 3D generado por computadora, que permite simular el ciclo de vida de un proceso. Esto permite que dicho modelo de activo sea estudiado bajo condiciones operativas reales en su ambiente específico de trabajo.

Además, al contar con una réplica del sistema del activo se pueden anticipar y resolver posibles problemas de desempeño y mantenimiento antes que estos ocurran. Las mediciones del mundo real adquiridas y vinculadas a estos digital twins también pueden acelerar futuras interacciones con el activo y su proceso, conduciendo a mejoras continuas para la producción. Por ejemplo, el digital twin de un sistema de camiones mineros se utiliza para la simulación del proceso de carguío y acarreo, que consiste en retirar el material volado del frente de trabajo hacia el camión minero para transportarlo adecuadamente a su lugar de destino como planta, botadero o stockpile. Esta simulación permite predecir el rendimiento e incrementar la producción de las cargas.

Por otra parte, otra de las aplicaciones del digital twin es la réplica virtual de un molino de bolas en plantas mineras para analizar el proceso de molienda. Este modelo permite controlar y visualizar las múltiples variables operacionales de las piezas del molino con el fin de evaluar su vida útil a través del principio de impacto y el grado de fricción cuando las bolas impactan entre ellas y contra las partículas del material a moler.

La implementación de estas aplicaciones ha sido factible gracias a una serie de desarrollos tecnológicos que incluyen mejoras de software de simulación, hardware y velocidades de procesamiento, siendo el elemento más importante el surgimiento de la internet de las cosas (IoT).

Mantenimiento predictivo: Es una técnica que permite anticipar posibles incidencias o errores en activos o procesos de producción a través del uso de diferentes tecnologías como la telemetría IoT, el análisis predictivo y la inteligencia artificial.

Al aplicar esta solución se realiza la medición, análisis y monitorización de los parámetros de operación regular de los activos de la mina, tales como las vibraciones, los fluidos, la temperatura, la presión, entre otros; con el fin de detectar cualquier cambio inusual en su operación. Cabe resaltar que este tipo de sistemas recolectan datos en tiempo real de los activos de la planta mediante el uso de la telemetría IoT. Posteriormente, estos datos serán enviados a la nube donde se emplearán algoritmos de predicción basados en big data e inteligencia artificial para formular predicciones que eviten que algún proceso pueda quedar inoperativo.

El objetivo principal del mantenimiento predictivo es mantener la calidad del activo, reforzar la seguridad de los trabajadores al momento realizar sus actividades operativas, y maximizar la vida útil de la maquinaria para evitar las paradas no programadas por fallas y, por ende, reducir las pérdidas económicas que éstas puedan ocasionar.