Os benefícios da tecnologia de gêmeos digitais de processo no setor de mineração

À medida que a poeira do setor 4.0 assenta, muitos setores estão procurando levar seus negócios um passo adiante. A introdução de sistemas do setor 4.0, como IoT (Internet das Coisas), Big Data e Realidade Aumentada, significa que as empresas de mineração podem obter o retorno sobre o investimento (ROI) de 10 vezes. No entanto, essa vantagem terá vida curta, pois mais empresas de mineração estão usando os mesmos sistemas e, portanto, competindo entre si. Com a chegada da tecnologia de gêmeos digitais de processos, as empresas poderão obter um retorno de 20 ou até 40 vezes. Este artigo explica como as empresas do setor de mineração podem conseguir isso usando modelagem de simulação e programação de planejamento de recursos (RPS).

Um gêmeo digital, em termos simples, é uma cópia digital das operações de mineração. Os testes sobre os efeitos da alteração de determinados parâmetros do processo (movimentação de veículos, velocidade de saída do mineral etc.) podem ajudar a mostrar várias percepções sem interromper as operações reais.

O gêmeo digital de processo é o próximo nível de transformação digital, combinando os benefícios do gêmeo digital de produto em toda a fábrica e na cadeia de suprimentos, Microsoft.

Há muitos benefícios que vêm com um gêmeo digital de processo. No setor de processamento de minerais, os benefícios são os seguintes:

• Usado como uma ferramenta analítica de tomada de decisões para evitar gastos de capital desnecessários
• Teste diferentes cenários para quantificar o rendimento
• Identificar gargalos no processo

Os benefícios de um gêmeo digital de processo

• Evitar mudanças ruins no processo

Na mineração, mudanças inadequadas no processo podem ter resultados desastrosos em termos de perda de produtividade, aumento do tempo de inatividade não planejado ou até mesmo possíveis lesões. Um gêmeo digital de processo permite que a empresa de mineração teste diferentes iniciativas sem risco para as operações. Por exemplo, um modelo de simulação pode testar:

• Mudanças significativas no processo (construção de um novo silo, pilha de estoque ou até mesmo uma nova instalação de mineração)
• Mudanças nos horários de chegada, dias de doença, horário de trabalho ou horários de manutenção
• Testes de estresse; aumento da demanda, greves de funcionários ou longos períodos de inatividade

Ele também pode simular essas mudanças e os resultados podem ser visualizados pelos principais interessados.

• O mapeamento de processos ajuda a gerar ideias

Durante o processo de mapeamento da cadeia de valor, os processos ineficientes podem destacar os efeitos negativos no desempenho geral do sistema. Os efeitos do processo ineficiente, bem como o desempenho do sistema como um todo, podem ser exibidos visualmente por meio de um modelo de simulação.

• Programação do planejamento de recursos (RPS)

Um dos principais benefícios de um gêmeo digital de processo é a capacidade de realizar RPS, ou programação de planejamento de recursos. O Simio, uma poderosa ferramenta de modelagem de simulação, tem essa funcionalidade. O RPS no Simio permite que o usuário especifique quando determinados resultados são necessários em determinados momentos. O Simio tem a capacidade de se integrar a vários sistemas ERP (Enterprise Resource Planning) e MESs (Manufacturing Execution System) para desenvolver uma representação real do sistema do mundo real ou do Digital Twin.

O gêmeo digital do processo pode agora fornecer informações precisas necessárias às empresas de mineração para capacitá-las a atingir as metas estabelecidas. Um exemplo dessas informações é a quantidade necessária de um determinado mineral para atingir a receita máxima em um período de dezembro. Essa integração entre sistemas é um avanço em direção ao verdadeiro Setor 4.0, pois tudo precisa estar corretamente alinhado para que o gêmeo digital funcione como pretendido. O gêmeo digital pode fazer previsões ao longo de semanas, meses e anos, com o mínimo de intervenção humana e com precisão exata.

• Melhora a comunicação com as partes interessadas

Para melhorar a comunicação com as partes interessadas, você deve combinar todos os itens acima de forma visual. Muitas partes interessadas terão uma ideia diferente de como o processo deve ser executado. Entretanto, um gêmeo digital do processo mostra uma imagem espelhada do processo real, alinhando o entendimento entre as partes interessadas.

Com o uso do RPS, bem como de outros sistemas de modelos de simulação, os ambientes de mineração podem ser otimizados com sucesso por meio de um planejamento eficaz e da restrição de paradas imprevistas. Isso permite que a mina seja alinhada com um verdadeiro gêmeo digital do processo.

Como implantar um gêmeo digital de processo

Projetar e desenvolver um gêmeo digital de processo não é uma tarefa fácil. Os dados disponíveis, bem como a precisão deles, são de extrema importância. Depois de alinhar todo o processo, só então você poderá introduzir um gêmeo digital. Após a conclusão desse processo, os resultados podem ser gerados e analisados.

• Compreender o layout da mina

Primeiro, a coleta de dados de vários recursos permitirá uma melhor compreensão do layout da mina. Portanto, você pode usar dados atuais e históricos dos recursos do sistema, bem como a experiência dos funcionários. Uma ferramenta como o Simio® pode agora construir o modelo de simulação e testar diferentes cenários hipotéticos.

• Habilitando a mina inteligente

Em seguida, vários sistemas (ERP, MES, Excel, data warehouses, etc.) podem enviar dados para o modelo. O modelo destacará quais entradas estão desalinhadas. Você precisará correlacionar e padronizar seus dados primeiro para que sua mina inteligente funcione com eficiência. O processo Digital Twin se torna o “Centro de Conhecimento” para melhoria contínua e programação de produção.

• Utilização do cronograma do Simio RPS

A ferramenta RPS pode exportar dados para vários sistemas, como ERP, MES ou simplesmente Excel. As programações ou listas geradas pela ferramenta RPS permitem que a empresa planeje exatamente qual veículo ou processo precisa operar em que horário e por quanto tempo. O portal também pode integrar o sistema usando uma série de aplicativos de terceiros.

No final, o setor 4.0 é apenas o começo para as empresas de mineração. Sim, elas poderão obter grandes melhorias, no entanto, será somente com o uso de um gêmeo digital de processo que elas poderão ver o ROI 20 a 40 vezes maior do que a produção atual.

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