Automatización en plantas mineras

El mercado minero es volátil y cambiante, por ello debe asegurarse de que sus operaciones se realicen de la manera más segura y efectiva posible. En general, la automatización en un proceso productivo minero optimiza el flujo en la producción, lo hace más eficiente y generando mayores beneficios económicos. Para ello, a través de la tecnología adecuada, se logra gestionar información y datos primordiales de un proceso, con el objetivo de procesar la data lógicamente y tomar decisiones autónomas inmediatas sobre el mismo. Con ello se logra automatizar, con el objetivo genérico de aumento de productividad y en consecuencia demás beneficios relacionados al desempeño, reducción de costes, mantenimiento, regulaciones y requisitos legales, calidad, etc.

Los beneficios del uso de automatización en la minería son diversos, dependiendo del punto de vista del análisis como puede ser el aspecto comercial, financiero, seguridad, gestión, productivo o técnico esencialmente. En líneas generales, los beneficios más notables en plantas de beneficio son: incremento del desempeño y calidad en la producción, reducción de tiempo y costes, reducción de errores, defectos y reprocesos, repetibilidad eficiente y asegurada, ventajas en gestión debido al flujo de información más confiable y personalizada, reducción de riesgos operativos y personales, eficacia en tiempos de disponibilidad, confiabilidad y estabilidad operativa, monitoreo y predicción de fallas o ineficiencias disponible, flexibilidad agregada al proceso e incremento de bienestar frente a un proceso y ambiente laboral confiable y disponible.

Cabe resaltar, que lo esencial para automatización es la colección de data, es decir, convertir parámetros físicos/químicos de la línea productiva como: vibración, composición, etc. en una señal que facilite su lectura, registro e interpretación. Para ello se utilizan sensores, transmisores, entre otros llamados también instrumentos.

Posteriormente los mismos se integran hacia controladores como puede ser: PLC, DCS, etc., quienes toman control sobre las acciones del proceso a través de actuadores como válvulas, motores, etc. para lograr un cambio en el proceso, la sucesión de cambios automáticos y eficientes es la automatización. Existen equipos adicionales como sistemas de control avanzado que tienen control por encima de los controladores como sistemas de inteligencia artificial, etc. Este conjunto general de equipos conforma el sistema de control para automatizar.

De igual manera, la automatización tiene pocos límites técnicos en procesos conocidos. La creatividad y la oportunidad de mejora son condiciones claves las cuales confluyen para generar una automatización; por otro lado generalmente puede verse limitado en otros aspectos para su implementación como son inversión y cuantificación de beneficios , su significancia dentro de la línea operativa o intento de automatizar una actividad o proceso donde el operador es parte esencial como un camión de acarreo, aunque en algunos lugares actividades como estás ya son automáticas en su totalidad.

Actualmente existen sistema de automatización desde el inicio del proceso minero, es decir, desde la cantera (líneas de vagones en socavón, sistemas de recirculación de aire, sistemas de semáforos) a través de la línea en planta concentradora (chancadores, molinos, celdas de flotación, filtrado, refinamiento) hasta el sistema de despacho (fajas, vagones), es decir se cubre toda la cadena productiva.

La automatización y minería remota no son ideas nuevas, sin embargo, antes de la aparición de Covid-19 no eran una necesidad primordial a corto plazo. Así, debido a las condiciones actuales del Covid-19, se ha establecido una aceleración en los procesos y servicios de soporte remoto impulsando al establecimiento de nuevas formas de interacción entre proveedores y clientes.

En la nueva normalidad en la que vivimos el riesgo de contagio agrega una nueva dimensión dentro de la seguridad minera, la medida de distanciamiento social fuerza a eliminar el factor humano lo mayor posible, por lo que hay una demanda de soluciones. La automatización podría hacer de las minas lugares más seguros al reducir la cantidad de personal requerido en sitio, en cambio, siempre su principal ventaja será el hacer las operaciones más eficientes y menos susceptibles a interrupciones. En Perú ya venimos realizando servicios de soporte remoto con buenos resultados.

Asimismo, la industria 4.0 trae consigo el concepto de “fabrica inteligente” con transformación digital que abarca niveles de producción y automatización elevados y con la aparición de nuevas formas de analizar y hacer ciencia con datos. A nivel existe un buen potencial humano para desarrollar tecnología y tratamiento de data sin embargo tenemos un nivel de infraestructura a nivel redes que nos deja en una posición limitante para el desarrollo. Para ello se requiere líderes que impulsen el entrenamiento profesional con competencias y habilidades críticas para un mundo automatizado. Un gran desafío es garantizar el desarrollo del país sin pasar por alto a la tecnología un gran driver para sostenimiento del país.

Por otra parte, un criterio que podemos tomar en cuenta para automatizar algún proceso o máquina es cuantificar el costo que se genera por el recurso manual para sostener el proceso frente a la inversión que se generará para que dicho proceso sea realizado de forma automática.

Identificar la correcta oportunidad de automatización puede ser un desafío, pero no debería ser disuasivo para implementarlo en una empresa. Primero debe evaluarse el potencial del proyecto, analizando si tiene sentido y si la compañía se encuentra en buen momento para realizarlo. No todos los procesos merecen la automatización, el impacto debe ser positivo y superar recursos actuales (por ejemplo, reducción costes, reducción de errores, etc.) se debe de beneficiar a los “stakeholders” y se debe de cuantificar la inversión, así como su recuperación a corto o mediano plazo. Una vez definido la selección del tipo de automatización y el nivel de automatización se debe de planificar de manera detalladamente su implementación.

En nuestro mercado minero actual, la tendencia es la automatización avanzada y soporte remoto. Para alcanzarlos es necesario haber superado etapas preliminares de automatización. Una planta con procesos automatizados previamente o un proyecto minero son clientes recurrentes. Las nuevas tecnologías de automatización avanzada p.e. inteligencia artificial compleja, “machine learning”, sistemas de procesamiento de imágenes o similares requieren de un sistema de control distribuido con presencia en toda la línea productiva con instrumentos y equipos adicionales donde se requiere del control automático experto. Otro requisito es el de capacidad de comunicación externa, es decir, fuera de su red de control para poder realizar colección de data o control remoto desde un punto fuera de sitio p.e. oficinas corporativas u oficinas de terceros, todo esto sostenido con normas de cyber seguridad.

De igual manera, el mercado siempre fue exigente, sin embargo, dadas las nuevas obligaciones debido al Covid 19, el aspecto de automatización pasó a estar en las prioridades pues se busca tener mayor cantidad de procesos y decisiones a cargo de sistemas de control, con la finalidad de reducir el número de trabajadores esenciales en sitio y así aminorar exposición al riesgo de contagio.

Con esto no se busca prescindir de trabajadores, si no romper el paradigma que hay labores (no todas) que pueden ser ejecutadas desde la comodidad y seguridad de un escritorio fuera de sitio y utilizar el recurso humano en otras actividades. Estas necesidades ya existían, sin embargo, no eran una exigencia. El mercado lleva homogeneizándose en esta exigencia y esta pronto pasará ser parte de la nueva normalidad, donde se evolucione de pensar que todo está muy automatizado y conectado a pensar a tener una minera transformada digitalmente.

Manuel Ávalos

Technical Team Leader EI&C and APC