Tecnologías emergentes permiten a los productores aplicar nuevos sistemas de software en un enfoque que brinda información relacionada a la mina y a la planta—no sólo datos

Por Fabio Mielli

Plataforma de aplicaciones y suites de software integradas que maximizan el desempeño del negocio al tiempo que conservan los recursos empresariales.
Plataforma de aplicaciones y suites de software integradas que maximizan el desempeño del negocio al tiempo que conservan los recursos empresariales.

Durante la década pasada, las empresas mineras y de procesamiento mineral han utilizado diferentes softwares y sistemas de manera selectiva para mejorar diferentes aspectos de procesos individuales y del rendimiento de la mina. Este enfoque tendía a centrarse en aspectos aislados del rendimiento de la planta tales como el control de procesos, supervisión de planta, planificación minera, históricos de proceso, control de calidad, etc. A pesar que estos enfoques han arrojado rendimientos aceptables de la inversión, existe una mayor oportunidad para que las operaciones mineras aprovechen nuevas tecnologías de software y para que la posible integración realce la excelencia operacional en toda la operación, incluyendo hasta las minas de ubicación remota.

Este artículo describe nuevos enfoques y tecnologías innovadoras para la actividad, sustentabilidad, gestión energética, vigilancia por video, monitoreo, software de gestión de plantas, y los beneficios adicionales del intercambio de información entre todas estas aplicaciones para brindar una visión integrada de la actividad minera.  

En lugares alejados, la información y la conciencia situacional normalmente se limitan al lugar en sí. Además, el acceso a la información se limita a un pequeño, selecto grupo de personal que ha recibido capacitación sobre cómo interpretar los resultados. Cuando la situación afecta a otra área de la mina, la información se transmite a las áreas aplicables involucradas. Unos pocos trabajadores tienen tiempo para analizar la situación en detalle a objeto de ver cómo esta afecta a la relación simbiótica de la mina dentro de todas las áreas de producción.

Si no está la capacidad para correlacionar y medir eventos y situaciones que afecten el rendimiento general, la oportunidad para identificar el mejoramiento de los procesos se vuelve más complicada.

La Sala de Control Central
Un malentendido acerca de las salas de control central es la idea de tener varias aplicaciones de minas remotas siendo monitoreadas a distancia desde un sólo lugar con varios monitores. Esta idea es solamente parte del concepto. El enfoque más complejo de la sala de control central son los datos analísticos que hay detrás de la información, incluyendo los datos de incorporación y mezcla de diferentes disciplinas para traer nuevas ideas.

Lo medular de la sala de control es la integración de la Tecnología de la Información y la Tecnología de las Operaciones, lo que crea más y más información a partir de sistemas en tiempo real (desde las minas) al software IT. Estas son algunas de las oportunidades claves para aumentar la eficiencia, la capacidad de respuesta y la rentabilidad a través de la cadena de valor minera.

La Información Correcta para la Gente Apropiada

Foto de la herramienta de la suite de sustentabilidad.
Foto de la herramienta de la suite de sustentabilidad.

El comando central tiene que entregar información relevante para la gente apropiada al tiempo que evita la sobrecarga de información y la entrega de indicadores claves de desempeño erróneos a las personas equivocadas.

El personal de terreno, en faena o de forma remota, puede controlar el rendimiento del proceso y de la red para garantizar la continuidad de la actividad y la disponibilidad de energía en tiempo real, al tiempo que hace seguimiento a la producción y al consumo de energía en un ambiente seguro.

Los ejecutivos impulsan estrategias de sustentabilidad eficientemente, escogiendo el mejor escenario que cumpla los objetivos del negocio y las exigencias regulatorias para conservar los recursos en toda la empresa.

Los gerentes de planta pueden optimizar las operaciones, la energía y los activos mediante herramientas analísticas inteligentes en un o más faenas.

Ejemplos de aplicaciones:
Los ejemplos de software enlistados van más allá de simples aplicaciones; la mayoría de ellos agregan información de diferentes recursos y entregan nuevas ideas para las operaciones mineras.

Portal de Sustentabilidad
El portal de sustentabilidad actúa como el agregador de noticias para el personal de sustentabilidad/energía. Esta aplicación puede rastrear y manejar más de 100 recursos e indicadores separados, incluyendo precios de materias primas (desde energía hasta materias primas), noticias del mercado (desde Internet), estado de eficiencia energética del proyecto, avance y metas, huella de carbono, y consumo de agua y energía desde diferentes minas y lugares.

Además, esta herramienta se puede personalizar de acuerdo a las necesidades del usuario, arrastrando y soltando las aplicaciones pertinentes.

Gestión Energética
Usando medidores y dispositivos inteligentes, el gerente de energía es capaz de recolectar información a partir de sistemas en terreno, cruzar información con otras aplicaciones de software, y entregar calidad e inteligencia en la gestión energética.

La capacidad para integrar otros servicios tales como agua, aire, gas, electricidad y vapor (W.A.G.E.S. en Inglés) en sistemas de gestión energética es extremadamente valiosa.

Herramientas de Operaciones de Planta

Foto de la herramienta de operaciones mineras, mostrando causas de tiempo muerto de la mina (categorizadas).
Foto de la herramienta de operaciones mineras, mostrando causas de tiempo muerto de la mina (categorizadas).

Tales aplicaciones están diseñadas para ayudar en la optimización de la producción, procesos, rendimiento y uso de la energía. Esta aplicación entrega acceso casi en tiempo real a información de la planta y del negocio. Sistemas de Operación de Planta se conectan a múltiples sistemas de planta y de negocios para recolectar datos relevantes y presentarlos como inteligencia fácil de entender, en tiempo real, para analizar la productividad. También permite a las operaciones mineras identificar y abordar problemas de desempeño tales como cuellos de botella del proceso e interrupciones de producción, como también calcular indicadores claves de desempeño y costos reales de producción. Por ejemplo, un sencillo gráfico interrupciones de operación categorizado por causa puede involucrar tener que agregar datos desde varios softwares mineros, sistemas de energía, dispositivos de automatización en terreno y aplicaciones de mantención.

Análisis de Videos
A pesar que los sistemas son de alta tecnología, el concepto de analítica de video es bastante simple: la capacidad del sistema de cámaras para analizar imágenes en un contexto definido.

Sin estos sistemas, el papel de transfiere al operador de planta o al personal de seguridad, quien debe analizar docenas de monitores y cámaras en tiempo real, así como también identificar comportamiento errático que involucre a personas y bienes. La idea detrás del análisis de videos es aportar inteligencia a los sistemas de cámaras para que alerten al operador si ocurre alguna actividad anormal, basándose en límites y condiciones predefinidos.

Tales tecnologías pueden ser usadas simultáneamente para el monitoreo de control de procesos, seguridad de los activos, y lo que es más importante, para la seguridad del personal.

Sistemas de Control de Procesos/Supervisión Avanzada
El sistema de supervisión es una interfaz gráfica del operador/interfaz humano máquina que permite al personal de producción y mantención operar y vigilar diferentes operaciones mineras y posibles problemas que incluyen:

  • Visión general del sistema y parámetros,
  • Procesamiento de información en tiempo real,
  • Tendencias del proceso,
  • Operación de sistemas,
  • Alarmas y detección de fallas,
  • Sistema de control de proceso y estado de la red,
  • Ajuste de proceso y producción,
  • Información de mantención y solución de problemas a distancia, e
  • Integración con sistemas de cámaras.
La idea detrás del análisis de videos es aportar inteligencia a los sistemas de cámaras y alertar a los operadores si algo inusual está sucediendo.
La idea detrás del análisis de videos es aportar inteligencia a los sistemas de cámaras y alertar a los operadores si algo inusual está sucediendo.
 
Pantallazo del sistema avanzado de supervisión.
Pantallazo del sistema avanzado de supervisión.
 
Foto de la herramienta meteorológica avanzada.
Foto de la herramienta meteorológica avanzada.
 
Los servicios web son responsables de conectar a todas las aplicaciones mineras en una sola sala de control.
Los servicios web son responsables de conectar a todas las aplicaciones mineras en una sola sala de control.

En teoría, una operación de control de procesos totalmente automatizada se puede lograr desde una sala de control central. Los sistemas avanzados de supervisión comprenden múltiples características de redundancia que permiten una visualización más segura, como también el desempeño y la interacción con sistemas de control mineros a través de múltiples lugares remotos. Sin embargo, las características de tiempo real de las principales áreas de procesos, como también posibles problemas de seguridad y exigencias de mantención todavía requieren de una combinación de decisiones desde los sistemas locales de control/supervisión de la mina y del monitoreo y la supervisión a distancia.

Sistemas Meteorológicos Avanzados
Un clima severo puede impactar directamente en la seguridad, la productividad y la comodidad del personal en la mina. Un sistema meteorológico avanzado es una aplicación basada en Web que permite que varias operaciones mineras sean monitoreadas 24/7 con avanzadas capacidades de pronóstico y alerta (incluyendo la detección de rayos en tiempo real).

Los mapas de alta resolución detallados de la mina deben ser capaces de mostrar corredores de tormentas codificados con colores, vientos y rayos para tener una visión completa de tormentas que se acercan. Esto permite a los operadores de la mina visualizar las condiciones asociadas a cada tormenta, como también determinar si una tormenta es de naturaleza severa. El sistema de rastreo muestra donde está ocurriendo una condición meteorológica severa, hacia adonde se dirige dentro de los próximos 30 minutos, y en qué momento alcanzará alguna faena en su paso.

Se pueden agregar otras valiosas capas meteorológicas a la pantalla para brindar a los operadores de la mina un panorama general más completo. Se dispone de observaciones y pronósticos de temperaturas, viento, índice de calor, y otros parámetros meteorológicos. Los usuarios tienen la capacidad de visualizar sus propios activos, georeferenciados al clima. Por ejemplo, se podría agregar como capa un sistema transportador terrestre o la demarcación de una mina a cielo abierto.

Conectividad (intercambiando datos entre aplicaciones)
El mayor potencial de estas aplicaciones es la capacidad para intercambiar información entre ellas y entregar mejor información y decisiones. Este intercambio de información incluye sistemas de vigilancia, sistemas de cámaras y control de procesos, información financiera y consumo de energía, gestión energética e información de la producción, etc.

La columna vertebral de esta integración debe residir en servicios web/ arquitecturas orientadas al servicio, compatibles con los estándares industriales adoptados, desde OPC UA, ISA95, ISA88, hasta IEC 61131-3. Estos estándares han mejorado enormemente la forma en que los sistemas se comunican y brindan a sus usuarios flexibilidad, elección y previsibilidad. Las soluciones se basan en arquitecturas abiertas, interconectividad y la integración de nuevas tecnologías.

Información, no Datos
La industria minera está bajo una presión constante para cumplir exigencias regulatorias, maximizar la gestión energética, cumplir con requisitos de seguridad/control de acceso, abordar iniciativas de sustentabilidad, y responder a la competencia de la industria. Hay una necesidad de soluciones que permitan la comprensión de las operaciones mineras y el desempeño del negocio como un todo en lugar de piezas de datos generados desde áreas, sistemas y equipo aislados.

En conclusión, las operaciones mineras necesitan información, no solamente datos.

Mielli es gerente del segmento metales, minerales y minería EEUU en Schneider Electric. Tiene 20 años de experiencia en energía, accionamientos de velocidad, automatización y control industrial. Mielli es un autor publicado acreditado en más de 20 artículos y escritos centrados en automatización, energía y tendencias relacionadas con la industria minera, metálica y de minerales, incluyendo desafíos y aplicaciones. También es un consumado bloguero que destaca en el sitio del blog de Schneider Electric: http://blog.schneider-electric.com/mining-metals-minerals/

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