Inteligencia artificial en la gestión de flotas en minería

Un sistema de optimización de flota (carguío y transporte), es una herramienta de gestión a través de un software y hardware que facilita el incremento de la productividad de la flota minera, la reducción de los costos operacionales, el consumo de combustible, la vida útil de los equipos de carguío y transporte y su mantenimiento.

A su vez, se alcanza un control de calidad sobre el mineral enviado a planta y el incremento en la seguridad minera. Entre otras características, un sistema de optimización y gestión de flota permite;

• El incremento de la productividad de la flota mediante la administración inteligente de la carga, minimización de tiempos muertos, reportes en tiempo real, planificación de la producción.
• Reducción de costos operacionales y de mantenimiento mediante alta precisión en la gestión de la flota de carguío y transporte, el monitoreo de salud del equipo minero y el monitoreo de la operación de la flota en tiempo real.
• A través de la programación lineal, optimizar la gran cantidad de información de parámetros de ruta. Así también la selección automática de la ruta más corta a través de poderosos algoritmos matemáticos.

Estos sistemas de gestión y optimización de flota como solución tecnológica contienen lo siguiente:

• Hardware de última generación, un computador en cada equipo, una pantalla de interacción del operador con el sistema, antenas de GPS y de comunicación montados en todos los equipos de carguío y transporte.
• Un sistema de transmisión de comunicaciones inalámbrico desplegado en el rajo.
• Una estación de GPS de alta precisión para el guiado de los equipos mineros.
• Un servidor de gran performance para procesar los algoritmos de programación lineal.
• Un software de gestión y optimización de flota desplegado tanto en el servidor central, en el despacho mina como en cada terminal de equipo minero que requiere del sistema.

Características esenciales de un sistema de optimización de flota son: visualización, optimización, planificación, integración, administración y mantenimiento.

Algunos estudios indican que el uso de sistemas de gestión y optimización de flota ha permitido reducir, por ejemplo, el tiempo de inactividad de una flota de transporte, producto de la reasignación de camiones cargados a otras actividades o destinos, evitando colas innecesarias de camiones en el chancado primario. Los tiempos de inactividad disminuyeron al implementar un sistema de gestión y optimización de flota de 210 a 38 horas por mes.

Un impacto que hace un tiempo atrás no era evaluado, es el de las emisiones de CO2, un estudio realizado en una de las operaciones de carbón más grande y productiva de los Estados Unidos observó que había equipos grandes (camiones de extracción) que a menudo se dejaban en funcionamiento mientras estaban parados. En una investigación posterior se reveló que los operadores dejaban rutinariamente su equipo sin personal y al ralentí durante largos períodos de tiempo. Esta práctica ocasionó grandes cantidades de combustible desperdiciado, un desgaste innecesario en motores y emisiones de CO2 innecesarias.

La mina implementó el módulo Idle Monitor (aplicación de modular mining de su plataforma para la gestión de flota) en más de 170 camiones, excavadoras, equipos de servicio y perforadoras alimentados con combustible diésel. El monitoreo se llevó a cabo en todos los turnos.

Los datos recolectados del módulo aumentaron la conciencia de las prácticas, tales como los camiones que se dejan en marcha durante las pausas del almuerzo de 30 minutos, que no solo desperdiciaban combustible, sino que también generaban un exceso de horas de trabajo del motor. En respuesta, la mina instituyó una nueva regla: si su equipo va a estar inactivo por más de 15 minutos, y usted no tiene una buena razón para no hacerlo, apáguelo.

Después de usar el Idle Monitor por poco menos de un año, la mina obtuvo un ahorro anual de casi 1 millón de dólares en gasto de combustible. Simplemente apagando el equipo durante las pausas del almuerzo, la mina pudo reducir las emisiones de CO2 en más de 2500 toneladas métricas.

Estos ejemplos nos permitan identificar algunos de los impactos que un sistema de gestión y optimización de flota permite alcanzar en el negocio minero, cabe recordar que el carguío y transporte representa más del 50% del costo de operación en una mina rajo abierto, figura 3, y principalmente el costo de transporte o acarreo aumenta a medida que las distancias de transporte aumentan producto de la profundización del pit y el crecimiento de los botaderos.

Actualmente los sistemas de gestión y optimización de flota, están siendo integrados con nuevas herramientas y algoritmos de inteligencia artificial y machine learning entregando decisiones optimizadas, disminuyendo el trabajo manual del despachador, debido a una menor configuración del sistema a la entrada del turno, además de contar con gemelos digitales predictivos de la operación minera que funcionan en tiempo real y trabajan como un asistente virtual, acompañando al despachador durante el turno.

La inteligencia artificial con su capacidad de aprender a ejecutar acciones al observar una gran cantidad de datos, para identificar tendencias y hacer recomendaciones que mejoren la toma de decisiones, todo ello en cuestión de milisegundos, es una tecnología que está modificando patrones mentales y culturales, estandarizando prácticas operacionales y abriendo nuevas optimizaciones, donde los algoritmos de optimización de planificación lineal, estaban quedando cortos, aprovechando más información y escenarios más complejos de producción que hoy son los que la industria minera se enfrenta, podremos ver a través de la inteligencia artificial en el corto plazo un impacto aún mayor en el negocio minero.

Los esperamos los días 10, 11, 21 y 22 de noviembre en el curso online: “Gestión de camiones gigantes en minas a tajo abierto”, dirigido por la Ing. Abraham Orozco Cornejo, informes e inscripciones al siguiente link: bit.ly/3z0x8Pn o al (51-1) 981324180