La Educación Minera Satisface la Industria 4.0

Una sesión de preguntas y respuestas con el principal académico alemán de tecnología minera esclarece las iniciativas de educación y capacitación

En noviembre de 2019, el Instituto de Tecnologías Mineras Avanzadas (AMT, según su sigla en inglés) de la Universidad Técnica de Aquisgrán, junto con VDMA Mining y DMT GmbH & Ko KG, copatrocinaron su Conferencia Bianual sobre Minería Inteligente. El evento fue una clase magistral sobre la colaboración entre la industria y la investigación. Carly Leonida se reunió con la profesora Elisabeth Clausen, directora de AMT, después del evento para hablar sobre su enfoque y los proyectos actuales del instituto.

CL: Cuéntenos un poco sobre la historia de AMT y su relación con VDMA (Asociación Alemana de Fabricantes de Maquinaria e Instalaciones).

EC: El instituto AMT, incluyendo sus institutos predecesores, siempre se ha esforzado por contribuir para permitir una extracción de recursos más segura y eficiente. Basados en los fundamentos de la mecánica para las maquinarias mineras, seguidos de la condición estructural y el monitoreo de los procesos, en los últimos años, nuestro enfoque ha evolucionado aún más hacia las tecnologías de los sensores y los sistemas autónomos como requisito previo para avanzar en la automatización y digitalización de las máquinas y los procesos en los duros ambientes mineros.

Esta adaptación continua a los cambiantes requisitos es un reflejo de uno de nuestros valores fundamentales que se ha mantenido constante durante décadas, el cual consiste en combinar la investigación fundamental con un fuerte enfoque en la aplicación y la asociación con la industria para fomentar los desarrollos tecnológicos que benefician a la industria pero también a la sociedad en general.

La relación entre VDMA Mining y AMT tiene sus raíces en este compromiso y asociación con la industria, y estamos muy contentos de que una relación tan sólida haya crecido y madurado a lo largo de los años, dando lugar a diversas formas de colaboración, siendo una de ellas la anual que VDMA Mining y DMT GmbH & Ko KG han estado organizando conjuntamente con nosotros desde hace varios años. La Conferencia sobre Minería Inteligente y la Conferencia sobre Minería de Alto Rendimiento, respectivamente, proporcionan una plataforma anual para mostrar, debatir y fomentar la innovación mediante la colaboración en la industria minera.

Realmente disfruté de la conferencia sobre Minería Inteligente en noviembre. ¿Cuáles fueron para usted los puntos más destacados?

Gracias. ¡Me alegro de que haya disfrutado su asistencia! Hubo varios puntos destacados, seguro, pero realmente cuatro cosas destacaron para mí.

En primer lugar, sentí que la constatación de que la innovación no es posible sin la colaboración realmente era com-
partida y transmitida ampliamente a todo el mundo durante los dos días. En segundo lugar, la gran delegación canadiense fue un punto definitivo; asistieron más de 20 empresas canadienses y eso enriqueció las actividades del programa y de interconexión y también contribuyó al espíritu de colaboración de manera muy tangible.

En tercer lugar, creo que hubo un gran equilibrio general de temas, que abordaron la tecnología, pero también los factores humanos y ambientales, y una gran diversidad de participantes que representaron a la industria regional, nacional e internacional, las instituciones de investigación, así como el sector público. Esta variedad y diversidad permitió que la conferencia se convirtiera en una plataforma realmente vívida que fue bien utilizada para la interconexión, el debate y la facilitación de la colaboración, incluso a nivel internacional.

Por último, el hecho de que también pudimos presentar el proyecto Sustainable Intelligent Mining Systems (SIMS) como un gran proyecto emblemático europeo, hizo que la innovación y el dinamismo del cambio en la industria fueran realmente tangibles durante la conferencia.

¿Por qué son tan importantes eventos como estos para la industria minera alemana, en particular después del cierre de muchas operaciones de carbón clave durante los últimos cinco años?

A pesar de lo que parece ser la opinión pública en general, Alemania sigue siendo un importante país minero y muchas materias primas, especialmente la potasa y las materias primas utilizadas en la construcción y la producción de energía, son extraídas en Alemania a gran escala. Y, aunque actualmente hay pocas operaciones de extracción de metales en Alemania, hay extracción de metales y otras actividades mineras en los países europeos vecinos.

Arraigados en la larga tradición minera de Alemania, tenemos un sector de suministro minero muy fuerte que está organizado actualmente según VDMA Mining. Con una tasa de exportación superior al 95%, los proveedores alemanes se encuentran entre los principales proveedores de tecnología para las operaciones mineras en todo el mundo. Sin embargo, su éxito a escala internacional no es en lo absoluto una coincidencia. Muchas de esas empresas existen desde hace más de 100 años y tienen una fuerte cultura de I&D interno, innovación y mejora continua.

Nuestras conferencias anuales, alternando entre la Conferencia sobre Minería Inteligente y la Conferencia sobre Minería de Alto Rendimiento, proporcionan una importante plataforma para la interconexión de redes y el diálogo, pero también para presentar los nuevos avances en tecnología, para mostrar lo que se ha hecho en otros lugares y las soluciones que se vislumbran en el horizonte, para inspirar confianza hacia la innovación y la transformación y, de ese modo, contribuir para inspirar la continua mejora y el cambio en la industria.

Mientras que nuestra Conferencia sobre Minería Inteligente se centra en mostrar los nuevos avances tecnológicos en torno a la automatización y la digitalización, la Conferencia sobre Minería de Alto Rendimiento de este año (17-18 de noviembre en Aquisgrán) se centrará de nuevo en las presentaciones conjuntas de operadores y proveedores para abordar un conjunto más amplio de cuestiones que son pertinentes para preparar la industria minera para el futuro.

La Conferencia sobre Minería de Alto Rendimiento tiene por objeto inspirar a los operadores y proveedores por igual, mostrando ejemplos de referencia de lo que se ha logrado en diversos proyectos en todo el mundo para mejorar la productividad, pero también para garantizar la creación de valor a futuro.

Me pareció que las presentaciones sobre Minería Inteligente ofrecían un buen equilibrio entre los nuevos equipos/tecnología y la importancia continua de las personas. ¿Qué opina sobre el rol de las personas dentro de la industria?

Sí, es muy importante para nosotros asegurarnos de que existe esta visión equilibrada, porque la transformación tecnológica sólo tiene éxito si incluimos a las personas en esta travesía. Este enfoque equilibrado es también un reflejo de los valores que informan nuestro enfoque en materia de educación. Cuanto más digitalizado y automatizado se vuelve nuestro mundo, más importante se vuelve fomentar y crear espacios para la creatividad.

Creo firmemente que los humanos continuarán jugando un rol importante en la industria, aunque este rol cambiará. Con todos los avances en tecnología y especialmente en inteligencia artificial, los humanos seguirán siendo superiores en cuanto a la inteligencia emocional, creatividad, empatía, flexibilidad cognitiva y habilidad para solucionar problemas en ambientes complejos según lo que puedo ver y anticipar el futuro. Por eso tratamos de dar énfasis a las competencias sociales en nuestro enfoque y metodología de educación.

Los graduados de AMT están entre los más buscados en la industria. ¿Cómo ayuda su programa de estudios y su método de enseñanza a destacarse a sus alumnos?

Nuestro objetivo principal en la educación de los ingenieros de minas del mañana es darles la mejor preparación posible para enfrentar y adaptarse a los requisitos cambiantes de los perfiles de trabajo en la industria de hoy. Esto implica asegurarse de que tengan sólidas habilidades disciplinarias como base, lo que siempre es importante y muy necesario, pero ir más allá y también proporcionarles habilidades para solucionar problemas y otras habilidades interpersonales que son tan importantes hoy en día como el conocimiento disciplinario.

En AMT, somos conscientes de que las competencias requeridas han cambiado y continuarán cambiando y por eso ponemos un fuerte énfasis en el continuo desarrollo y adaptación de nuestros cursos y programas. Un ejemplo de ello es la reciente introducción de un programa de estudios totalmente nuevo dentro de la División de Ingeniería en Minas, Procesamiento de Minerales y Reciclaje que se centra en el suministro de energía y materias primas sostenibles. Otro ejemplo es un mayor enfoque en la alfabetización y competencia en datos, reflejado por ejemplo, en la introducción de un nuevo curso enfocado en el “análisis de datos para maquinarias pesadas.”

En resumen, la combinación de una sólida base de ingeniería y ciencias naturales y habilidades disciplinarias con metodologías modernas, basadas en la competencia y orientadas en la práctica para la enseñanza y el aprendizaje es lo que permite a nuestros graduados convertirse en futuros empleados bien formados y adaptables.

Háblenos acerca de Learning Factory Mining 4.0

Learning Factory Mining 4.0 es el primero de su clase y estamos muy orgullosos de poder establecer un espacio de aprendizaje tan innovador en las instalaciones de nuestro instituto. Una vez más, la colaboración con la industria jugó un rol importante en la realización de este proyecto, ya que la fundación Ulrich-Thiele está cofinanciando la infraestructura inicial de los módulos físicos y ciber-físicos dentro de la fábrica de aprendizaje.

Como concepto, la fábrica de aprendizaje permite a los alumnos activar el conocimiento que han aprendido y aplicarlo, utilizando una amplia gama de experiencias sensoriales. Fomenta el aprendizaje autodidáctico, activo y práctico y apoya el desarrollo de aptitudes flexibles para la solución de problemas, optimizando así los resultados del aprendizaje. El componente de tecnologías de la información también es muy importante en este caso, por lo que hemos hecho hincapié en los módulos ciber-físicos que complementan los módulos físicos.

En términos realmente prácticos, la fábrica de aprendizaje será un espacio real como un laboratorio con diferentes tipos de cubos modulares de aprendizaje que permiten experiencias prácticas de aprendizaje. Combinada con nuestros módulos de aprendizaje basados en proyectos, la fábrica de aprendizaje contribuirá a preparar aún mejor a los alumnos para enfrentar los problemas del mundo real en el trabajo y adquirir flexibilidad para enfrentar diferentes problemas que requieren que combinen diferentes habilidades y conceptos.

Al mismo tiempo, con Learning Factory, estamos creando un espacio o un ambiente en el que las ideas (de los alumnos) pueden desarrollarse aún más y ser así una incubadora para los productos derivados de los estudiantes.

¿Puede indicar alguno de los otros proyectos que AMT está liderando este año, tanto a nivel nacional como en el extranjero? Parecen increíblemente variados.

Sí, es cierto que nuestros proyectos de investigación cubren una amplia gama, no sólo de áreas de investigación, sino también respecto a los niveles de preparación tecnológica dentro de los diferentes proyectos. Sin embargo, existe una estructura detrás de lo que hacemos, por supuesto.

Por un lado, nuestra investigación se centra y cubre toda la cadena de valor de la información de los datos, desde la generación y adquisición de datos hasta el procesamiento y evaluación de los mismos. En consecuencia, nuestra investigación se ocupa del desarrollo de hardware (sensores) así como del desarrollo de software (algoritmos). Con respecto al desarrollo de hardware, nos centramos en tres tecnologías de sensores distintas, en otras palabras, en la tecnología de termografía infrarroja, emisión acústica y banda ultra ancha. Estas tecnologías no son nuevas, pero la forma en que las aplicamos en las duras condiciones de la minería y la manera en que las hacemos funcionar junto con el software para obtener información y conocimiento realmente valiosos de los sensores, es lo que hace que nuestra investigación sea única en esta área.

En realidad, somos el único instituto a nivel mundial que está investigando en esta área particular de la digitalización del mundo de la minería. Estas tecnologías de sensores pueden aplicarse en varias áreas para proporcionar servicios inteligentes a la mina. Estas áreas de aplicación, las cuales constituyen nuestras principales áreas de investigación, incluyen el reconocimiento de objetos, la identificación de materiales, la detección de capas límite, el posicionamiento subterráneo y la navegación autónoma, así como la automatización de las máquinas y los procesos. Como nueva área de investigación, hemos comenzado recientemente a aplicar nuestras tecnologías también a los ambientes mineros en fondos marinos profundos.

Además, también estamos participando en proyectos de educación internacionales para seguir avanzando y mejorando nuestro programa de estudios y nuestra metodología de enseñanza. Participamos en varias redes internacionales para fomentar el intercambio de buenas prácticas y para mantenernos siempre informados sobre los nuevos avances en esta área también.

¿Qué le depara el futuro a la AMT?

Creemos que las tecnologías que desarrollamos están permitiendo al sector minero ser más responsable y sostenible, haciendo que las máquinas y procesos mineros sean más seguros y eficientes y disminuyendo el impacto ambiental a través de la digitalización y la automatización.

Sin sensores y sin desarrollar formas para generar datos cualitativos y extraer información útil de todos los datos que recopilamos, la digitalización y la automatización son imposibles. Por lo tanto, sentamos las bases para que Mining 4.0 siga convirtiéndose en una realidad.

Si hay una constante en todos los cambios que seguramente experimentaremos en el futuro, ésta será que seguiremos evolucionando en materia de desarrollos tecnológicos, seguiremos formando a los mejores ingenieros y seguiremos transfiriendo conocimientos y tecnologías con el fin de contribuir con el progreso de la sociedad.

Además, contribuiremos a formar el futuro, apoyando la creación de nuevas empresas en un ambiente altamente dinámico y continuando así con la exitosa tradición de nuestros institutos predecesores, que han dado lugar a siete exitosos productos derivados en los últimos 25 años.