Digitalización de las operaciones mineras de la mina al puerto

La industria minera presenta una serie de retos específicos debido a la naturaleza de sus operaciones. Las partes interesadas deben navegar por un sector que se enfrenta a normativas cada vez más estrictas, a un creciente déficit de cualificación a medida que se jubilan los trabajadores de más edad y a la necesidad de asegurar los yacimientos de mineral antes de obtener beneficios. La nueva normalidad de la industria minera también exige un replanteamiento de los procesos operativos existentes si las empresas mineras esperan seguir siendo rentables y superar a la competencia.

Hoy en día, la tecnología de transformación digital, que respalda la aplicación de los modelos de negocio de la Industria 4.0, proporciona las claves para desbloquear nuevas oportunidades de crear valor y aumentar el crecimiento de los ingresos en el sector minero. Según el informe del Foro Económico Mundial sobre la industria minera y metalúrgica, adoptar la transformación digital tiene el potencial de desbloquear 190.000 millones de dólares en valor para el sector minero. Esto deja la pregunta de cuáles son los beneficios de digitalizar las operaciones mineras.

La propuesta de valor añadido que aporta la transformación digital a la industria minera

La transformación digital de los procesos industriales suele traducirse en una mejora de las operaciones, un aumento de la productividad y una visión basada en datos para resolver problemas complejos. Se espera que el sector minero coseche estos beneficios junto con otros propios de la industria. Algunos ejemplos de los beneficios específicos del sector que se espera que obtengan los mineros son:

Mejora de la tasa de recuperación de mineral

Fuera del pozo minero, la capacidad de maximizar la recuperación de mineral es crucial para los resultados financieros de una planta. Los procesos convencionales, como la flotación por espuma, se han utilizado para maximizar la recuperación de mineral, pero si se utilizan procesos imprecisos o la solución incorrecta, aumenta la pérdida de mineral. Las tecnologías de transformación digital ofrecen ahora a los operadores de planta un medio para optimizar los procesos de flotación por espuma con el fin de optimizar la recuperación.

Un ejemplo es el uso de sistemas avanzados de control de procesos y cámaras de espuma que capturan datos de flotación para mejorar la recuperación de mineral o el proceso de flotación por espuma. La aplicación de la tecnología de transformación digital puede mejorar la tasa de recuperación de mineral hasta en un 4-10 % en función de la tecnología utilizada.

Mejorar la capacidad de cumplir los requisitos de protección del medio ambiente

El índice de emisiones de las minas y plantas de tratamiento de minerales siempre ha sido motivo de preocupación para los organismos medioambientales de todo el mundo. Por eso se han establecido normativas más estrictas sobre emisiones y las plantas tienen la obligación de operar dentro de las directrices establecidas. Las tecnologías de transformación digital proporcionan a las plantas mineras múltiples soluciones para reducir los residuos y la tasa de emisiones que producen sus plantas.

Un ejemplo es la aplicación de herramientas IIoT para medir los datos de emisiones de las operaciones mineras. Los datos operativos proporcionan información sobre las operaciones mineras y su impacto medioambiental. Los datos capturados por los dispositivos IIoT también pueden integrarse en modelos de simulación para evaluar el impacto de operaciones mineras específicas en la tasa de emisiones. Los resultados de la evaluación de los modelos simulados proporcionan la información necesaria para diseñar procesos mineros más optimizados o ajustados.

Mejora de las rutas y la programación en las instalaciones mineras

Tradicionalmente, los modelos de simulación se han aplicado para desarrollar programas optimizados que garanticen el funcionamiento óptimo de una instalación. Hoy en día, el software de simulación inteligente basado en objetos está equipado con OptQuest, una herramienta de optimización, para desarrollar programas basados en el riesgo que tienen en cuenta las incidencias en tiempo real.

La programación basada en el riesgo dentro de las instalaciones mineras puede reducir los gastos de capital y el tiempo de inactividad, al tiempo que mejora las operaciones mineras. La aplicación de programas optimizados, sistemas de transporte y un proceso óptimo de gestión de recursos puede reducir los gastos operativos hasta en un 25%.

Mayor seguridad en los pozos mineros

La mejora de la seguridad es un subproducto de la planificación basada en datos y los procesos de optimización de la planta que permiten las iniciativas de transformación digital. Un programa operativo optimizado reduce el tráfico en la planta, los sistemas automatizados de manipulación de materiales retiran a los operarios de las vías de peligro y el análisis de datos proporciona directrices de mantenimiento predictivo que garantizan el funcionamiento óptimo de los equipos.

Según el informe del Foro Económico Mundial, se estima que la aplicación de la transformación digital dentro de la industria minera ha salvado mil vidas y ha reducido los accidentes en planta en 44.000.

Mejorar el diseño de la planta y la planificación de la capacidad

Los poderes de evaluación de los modelos de simulación proporcionan una poderosa herramienta de planificación para las empresas mineras. Las partes interesadas pueden aprovechar los modelos de simulación para diseñar plantas de procesamiento optimizadas, determinar las limitaciones de una planta y fijar calendarios para optimizar la productividad.

Un ejemplo es la aplicación del análisis de simulación para diseñar una planta de extracción de carbón a cielo abierto de bajo coste en Sudáfrica y determinar los efectos de las limitaciones operativas sobre sus recursos disponibles. El análisis de simulación proporcionó la información necesaria para desarrollar un sistema de minería optimizado diseñado para aumentar el rendimiento.

Evitar malos cambios de proceso

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 probar:

• Cambios significativos en el proceso (como la construcción de un nuevo silo, una pila de almacenamiento o incluso una nueva instalación minera).
• Cambios en los horarios de llegada, días de enfermedad, horario de trabajo o 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 los principales interesados.

Conclusión

Se espera que la transformación digital del sector minero aporte grandes recompensas, como rentabilidad, aumento de los ingresos, mejora de la planificación y seguridad en la planta de producción. La naturaleza única de la industria minera significa que su viaje de transformación puede ser complejo y debido a sus desafíos únicos. Por eso recomendamos trabajar con tecnologías de vanguardia y buscar el apoyo de expertos. Obtenga más información de los expertos en la aplicación de modelos de simulación para optimizar las operaciones mineras hablando hoy mismo con un representante de Simio.

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