Beneficios de los Process Digital Twins en la industria minera

La introducción de sistemas de Industria 4.0 como IoT (Internet de las Cosas), Big Data y Realidad Aumentada significa que las empresas mineras pueden alcanzar el dorado retorno de la inversión (ROI) 10X.  Sin embargo, esta ventaja durará poco ya que más empresas mineras están utilizando los mismos sistemas y, por lo tanto, compitiendo entre sí.  Con la llegada de la tecnología de gemelos digitales de procesos, las empresas podrán lograr un rendimiento de 20X o incluso 40X. Este artículo explica cómo las empresas del sector minero pueden conseguirlo utilizando modelos de simulación y planificación de recursos (RPS).

En pocas palabras, un gemelo digital es una copia digital de las operaciones mineras. Las pruebas sobre los efectos de la modificación de determinados parámetros del proceso (movimiento de vehículos, velocidad de salida del mineral, etc.) pueden ayudar a mostrar diversas percepciones sin interrumpir las operaciones en tiempo real.  

Ventajas

En la minería, los cambios deficientes en los procesos pueden tener resultados desastrosos en términos de pérdida de rendimiento, aumento del tiempo de inactividad no planificado o incluso posibles lesiones. Un gemelo digital de procesos permite a la empresa minera probar diferentes iniciativas sin riesgo para las operaciones. Por ejemplo, un modelo de simulación puede poner a prueba:

Cambios significativos en los procesos (construcción de un nuevo silo, acopio o incluso una nueva instalación minera).

Cambios en los horarios de llegada, los días de baja por enfermedad, el calendario laboral o los horarios de mantenimiento

Pruebas de estrés; aumento de la demanda, huelgas de empleados o largos periodos de inactividad.

También puede simular estos cambios y visualizar los resultados para las principales partes interesadas.

Mapear los procesos ayuda a generar ideas

Durante el proceso de mapeo de la cadena de valor, los procesos ineficaces pueden poner de manifiesto los efectos negativos sobre el rendimiento general del sistema.  Los efectos del proceso ineficiente, así como el rendimiento del sistema en su conjunto, pueden visualizarse mediante un modelo de simulación.

Programación de la planificación de recursos (RPS)

Una de las principales ventajas de un gemelo digital de procesos es la capacidad de realizar RPS, o programación de la planificación de recursos.  Simio, una potente herramienta de modelización de simulaciones, dispone de esta funcionalidad.  La RPS en Simio permite al usuario especificar cuándo se necesitan determinadas salidas en determinados momentos.  Simio tiene la capacidad de integrarse con varios sistemas ERP (Enterprise Resource Planning) y MES (Manufacturing Execution System) para desarrollar una representación real del sistema del mundo real o Digital Twin.

El gemelo digital de procesos puede ahora proporcionar la información precisa que necesitan las empresas mineras para poder alcanzar los objetivos fijados.  Un ejemplo de esta información es la cantidad de un determinado mineral que se necesitará para lograr los máximos ingresos durante un periodo de diciembre.  Esta integración entre sistemas supone un avance hacia la verdadera Industria 4.0, ya que todo debe estar correctamente alineado para que el gemelo digital funcione como es debido.  El gemelo digital puede realizar previsiones a lo largo de semanas, meses y años, con una intervención humana mínima y una precisión milimétrica.

Mejora la comunicación con las partes interesadas

La mejora de la comunicación con las partes interesadas consiste en combinar todo lo anterior de forma visual. Muchas partes interesadas tendrán una idea diferente de cómo debe desarrollarse el proceso. Sin embargo, un gemelo digital del proceso muestra una imagen especular del proceso real, alineando la comprensión entre las partes interesadas.

Mediante el uso de RPS, así como de otros sistemas de modelos de simulación, los entornos mineros pueden optimizarse con éxito a través de una planificación eficaz y restringiendo los tiempos de inactividad imprevistos. Permite alinear la mina con un auténtico gemelo digital del proceso.

Cómo implantar un gemelo digital de procesos

Diseñar y desarrollar un gemelo digital de procesos no es tarea fácil.  Los datos disponibles, así como su precisión, son de suma importancia. Una vez alineado el proceso completo, sólo entonces se puede introducir un gemelo digital.  Una vez completado este proceso, se pueden generar y analizar los resultados.

Comprender el trazado de la mina

En primer lugar, la recopilación de datos de diversos recursos permitirá comprender mejor el trazado de la mina. Por lo tanto, se pueden utilizar datos actuales e históricos de los recursos del sistema, así como la experiencia de los empleados.  A continuación, una herramienta como Simio® puede construir el modelo de simulación y probar distintos escenarios hipotéticos.

Habilitar la mina inteligente

A continuación, varios sistemas (ERP, MES, Excel, almacenes de datos, etc.) pueden enviar datos al modelo. El modelo pondrá de manifiesto qué entradas están desajustadas. Para que su mina inteligente funcione eficazmente, primero tendrá que correlacionar y normalizar sus datos.  El Gemelo Digital del proceso se convierte en el «Centro de Conocimiento» para la mejora continua y la programación de la producción.