Las ventajas de la tecnología de gemelos digitales de procesos en la industria minera

A medida que el polvo de la Industria 4.0 se asienta, muchas industrias buscan llevar su negocio un paso más allá. La introducción de sistemas de la Industria 4.0 como IoT (Internet de las cosas), Big Data y Realidad Aumentada significa que las empresas mineras son capaces de alcanzar el dorado retorno de la inversión (ROI) de 10X.Sin embargo, esta ventaja será efímera 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 retorno de 20X o incluso 40X. En este artículo se explica cómo las empresas del sector minero pueden conseguirlo mediante el uso de modelos de simulación y la programación de la 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.

El Gemelo Digital de Proceso es el siguiente nivel de transformación digital, que agrava los beneficios del Gemelo Digital de Producto en toda la fábrica y la cadena de suministro, Microsoft.

Son muchas las ventajas que conlleva un gemelo digital de procesos. Dentro de la industria de procesamiento de minerales, los beneficios son los siguientes:

• Se utiliza como herramienta analítica de toma de decisiones para evitar gastos de capital innecesarios
• Probar diferentes escenarios para cuantificar el rendimiento
• Identificar cuellos de botella en el proceso

Ventajas de un gemelo digital de procesos

• Evitar cambios inadecuados en los procesos

En la minería, los cambios inadecuados 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 global del sistema. Los efectos del proceso ineficiente, así como el rendimiento del sistema en su conjunto, pueden visualizarse a través de un modelo de simulación.

• Programación de la planificación de recursos (RPS)

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

Ahora, el gemelo digital de procesos puede 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 alcanzar los máximos ingresos durante un periodo de diciembre. Esta integración entre sistemas es un avance hacia la verdadera Industria 4.0, ya que todo debe estar correctamente alineado para que el gemelo digital funcione según lo previsto. El gemelo digital puede realizar previsiones a lo largo de semanas, meses y años, con una intervención humana mínima y con 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 cada una una idea diferente de cómo debe ejecutarse 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 verdadero gemelo digital de procesos.

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 todo el proceso, sólo entonces se puede implantar 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. Una herramienta como Simio® puede construir el modelo de simulación y probar diferentes escenarios hipotéticos.

• Habilitar la mina inteligente

A continuación, varios sistemas (ERP, MES, Excel, almacenes de datos, etc.) pueden enviar datos al modelo. Para que la mina inteligente funcione eficazmente, es necesario correlacionar y normalizar los datos. El Gemelo Digital del proceso se convierte en el "Centro de Conocimiento" para la mejora continua y la programación de la producción.

• Utilización de la programación RPS de Simio

La herramienta RPS puede exportar datos a varios sistemas, como el ERP, el MES o simplemente Excel. Las programaciones o listas generadas por la herramienta RPS permiten a la empresa planificar exactamente qué vehículo o proceso debe funcionar, a qué hora y durante cuánto tiempo. El portal también puede integrar el sistema mediante una serie de aplicaciones de terceros.

Al final, Industria 4.0 es sólo el principio para las empresas mineras. Sí, podrán conseguir grandes mejoras, sin embargo, sólo con el uso de un gemelo digital de procesos podrán ver un ROI de 20 a 40 veces su rendimiento actual.

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