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Sensorización avanzada en minería: El primer paso hacia la automatización de operaciones

La productividad de los sistemas de captación y conducción de datos está vinculada directamente con la identificación de variables críticas y la adecuada selección de componentes tecnológicos.

“Las empresas de minería no necesitan recopilar más datos, necesitan recopilar los datos correctos”. Ésta es una de las conclusiones del artículo “Cómo la conectividad y la digitalización están transformando a la minería”, publicado en la edición de septiembre pasado de la revista corporativa Automation Today (América Latina) de Rockwell Automation.

El texto se refiere al alcance de los cambios que se están produciendo en la industria, a raíz de la integración de herramientas avanzadas de recolección, comunicación y análisis de datos, con el objetivo de mejorar significativamente la toma de decisiones.

La base de la estructura de estos procesos es la correcta selección e integración de aplicaciones de sensorización, las cuales entregan la “materia prima” a las siguientes etapas de gestión de datos y análisis de información crítica.

“La sensorización cumple un rol fundamental en la automatización y digitalización de industrias como la minería, y su adecuada ejecución depende de una serie de condiciones clave”, afirman Christian Ruffelmacher y Pedro Bermejo, jefe de Ingeniería DSC de Siemens Chile y especialista de Desarrollo de Negocio de la misma empresa, respectivamente.

Explican que la primera de estas condiciones es identificar las principales variables que influyen en la operación productiva que se requiere evaluar. De esta manera, agregan, se logra determinar cuáles son los datos más relevantes que tienen que estar disponibles.

Cuando ya se ha configurado el mapa de actividades industriales a las que se hará seguimiento, se pueden establecer sus objetivos. “Aspectos como mejorar la gestión, incrementar la productividad y avanzar en condiciones de seguridad, pueden ser algunos de los beneficios esperados”, comenta Tomaz Andrade, manager de Proyectos e Ingeniería de Quant. 

Resultados óptimos

En una segunda fase, se realiza un levantamiento de la oferta de sensores disponibles en el mercado. Así, se puede realizar una elección correcta considerando cada una de las variables identificadas como relevantes.

Al respecto, José Delgado, director del Departamento de Minas de la Universidad de Antofagasta (UA), indica que las aplicaciones de detección y captación de datos son variadas, ya que pueden considerar métodos físicos, ópticos y electromagnéticos, entre otros.

“En las operaciones de minería, es fundamental garantizar la robustez de los componentes integrados, es decir, contar con las especificaciones técnicas adecuadas para funcionar en ambientes complejos, como las zonas de detonación de explosivos”, puntualizan Christian Ruffelmacher y Pedro Bermejo.

Nicolás Cádiz, Mining Industry Manager de Endress+Hauser Chile, agrega que de la adecuación entre un proceso, sus variables y el sistema de sensores, depende la obtención de resultados óptimos. “La sensorización tiene como rol principal el aumento de la productividad, manteniendo la seguridad de los trabajadores y la protección del medio ambiente. Para lograrlo, cada uno de estos habilitadores digitales debe agregar valor en la etapa del ciclo de vida del producto o servicio al que se incorporan”, sostiene el especialista.

En este punto, José Beas, gerente de Minería para Latinoamérica de Rockwell Automation, y Sergio Campana, consultor para la Industria Minera en Cono Sur de dicha empresa, identifican dos factores clave para este tipo de soluciones: bajo consumo energético y capacidad de integración a sistemas superiores ya existentes.

“Cada vez es más habitual la adopción de sensores virtuales basados en modelos predictivos, que cuentan con altos niveles de integración. Así se logran mediciones de interés para la toma de decisiones sobre un proceso”, recalcan, enfatizando que el desafío principal va más allá del sensor o la sensorización, dado que estas materias están cubiertas y abordadas por muchas compañías. “La discusión de fondo está centrada en el uso que se le da a los datos para impactar positivamente en el negocio”, remarcan. 

Áreas de progreso

Si bien prácticamente la totalidad de los procesos industriales de la minería pueden ser sensorizados, las áreas de mayor desarrollo son las que implican alta demanda de insumos y recursos: extracción, transporte y procesamiento de mineral. Dentro de ellas se incluyen las labores de molienda, flotación, lixiviación y electroobtención, entre otras.

“También se han obtenido resultados positivos en seguridad laboral y cuidado de activos críticos, incluyendo seguimiento y localización de personas y equipos, monitoreo a distancia y procesamiento de imágenes”, agregan Christian Ruffelmacher y Pedro Bermejo.

Respecto de los ámbitos en los que se apreciarán progresos significativos en los próximos años, el académico José Delgado menciona las actividades metalúrgicas como el control de las leyes del mineral, con el fin de apoyar el análisis y proyección en tiempo real de esta variable. Ésta es una de las áreas de estudio aplicado al sector minero, en la que está trabajando el equipo del Departamento de Minas de la UA, en colaboración con otras universidades, centros de investigación e instituciones públicas.

“La sensorización tiene mayores posibilidades en aquellas actividades donde existe un alto componente de labor rutinaria”, sostiene Nicolás Cádiz. Considerando lo anterior, destaca dos áreas en las que, a su juicio, se dará un rápido progreso:

Procesamiento de minerales: vía conexión inalámbrica con sectores de explotación con difícil acceso, y soluciones empaquetadas que optimicen el funcionamiento de celdas de flotación y espesadores.

Mantenimiento: a través del uso de soluciones de diagnóstico, verificación y monitoreo, para incrementar la confiabilidad de equipos, junto con disminuir las mantenciones no programadas que influyen negativamente en la capacidad productiva.

Abiertas a cooperar 

La máxima eficiencia y productividad de los sistemas de sensorización se logra cuando es posible la integración e interoperabilidad entre soluciones de diversos fabricantes, aplicadas a un mismo proceso u operación.

Con el objetivo de fortalecer ambas funciones de automatización, Endress+Hauser presentó en 2015 “Open Integration”, alianza que reúne a proveedores globales de esta área que cuentan con alta presencia en la industria minera.

A este programa estratégico se han sumado compañías como Honeywell, Rockwell Automation, Schneider Electric y Phoenix Contact.

Los socios en esta iniciativa han logrado importantes aportes al diseño y validación de las llamadas “topologías de referencia”, que se adaptan a las aplicaciones y tecnologías de comunicación de las empresas.

De esta manera, es posible certificar que en determinado proceso industrial pueden interactuar componentes e instrumentos de distintos fabricantes.

Desde la perspectiva comercial y de negocios, “Open Integration” busca ampliar el acceso y posicionamiento en mercados e industrias, a través de sistemas integrados altamente compatibles.