Automatización en Minería: Se avanza, pero falta más

Aunque no se han detenido, los avances en automatización, al menos en algunas áreas, se ralentizaron. Hoy, ante el desafío de producir más con menos, la industria ha vuelto a dar urgencia al tema. Para algunos, el salto podría venir al compartir conocimientos.

La automatización de la minería avanza con la promesa de reducir costos y aumentar la seguridad de las operaciones. No son pocas las compañías que se encuentran, en la actualidad, probando e implementando equipos y procesos automatizados.

Nuevo Nivel Mina de El Teniente, por ejemplo, será el primer yacimiento subterráneo en Chile en implementar un sistema de ventilación inteligente (on demand), que inyecta y distribuye aire fresco directamente a las áreas que lo necesitan. En 2015 Anglo American llevó a cabo con éxito ensayos de perforación automatizados, iniciativa que espera extender este año como parte de su estrategia por reducir costos.

La lista de ejemplos es amplia y  difícil de rastrear, pero incluye programas de automatización de plantas de molienda, camiones autónomos, robot reponedores de cátodos, salas de control integrado de procesos mineros, telecomando de carguío, LHD y martillos, etc.

Paul Vallejos, investigador del Grupo de Automatización del Centro de Investigación en Chile en Tecnología Aplicada a la Minería (AMTC), reconoce que el tema es amplio y ejemplos hay muchos. En minería a rajo, por ejemplo, se están haciendo esfuerzos por operar cada vez más de forma tele operada. Desde que los taludes comenzaron a ser más verticales, comenta, aumentó la necesidad de retirar a la gente de los frentes de trabajo. También existe un desafío importante en manejar las tronaduras a distancia, agrega.

Pero el desarrollo de estas iniciativas no ha estado exento de contratiempos, sostiene el investigador del AMTC. “Por ejemplo, aunque los camiones autónomos existen y están actualmente operando (desde 2008 en Gabriela Mistral de Coldeco), no han logrado masificarse, al menos en Chile, pues aún hay por resolver temas de confiabilidad con el GPS. Hoy se trabaja por solucionar la dependencia de esa tecnología”, dice

En AMTC los esfuerzos se han centrado precisamente en la automatización aplicada de vehículos, particularmente en avanzar en el desarrollo de LHD autónomos. Lo que existe en la actualidad, explica Vallejos, es lo había hace una década.

“En el centro estamos trabajando en automatizar el carguío para tener un LHD totalmente autónomo, no semi-autónomos como en la actualidad (el carguío es tele operado)”, señala el investigador del AMTC.

Respecto de las razones por las que no se han registrado grandes avances en la última década, Vallejos cree el gran responsable es el modelo de negocio, que no entrega los incentivos para que se desarrolle este tipo de tecnología, sumado a que la competencia no es mucha.

“La tecnología llegó a un punto en el que no hubo requerimientos que impulsaran su desarrollo. Recién ahora que se necesita más se ha vuelto a mover el mercado y los proveedores están trabajando en nuevos desarrollos”, asegura el experto.

Trabajo con Codelco y mediana minería

En la actualidad el AMTC se encuentra trabajando con Codelco, pues, según comenta Vallejos, la Corporación necesita este tipo de tecnología. “En sus proyectos estructurales, particularmente Chuquicamata Subterráneo y Nuevo Nivel Mina, tienen como requisitos contar con LHD semiautónomos; por eso Codelco (con la colaboración del centro) generó una hoja de ruta para automatizar estos equipos”, afirma.

Otro de los proyectos que actualmente se encuentra desarrollando el AMTC es un sistema de navegación semiautónomo con aplicación en mediana minería, dado que actualmente sólo existen alternativas para minería de block caving. Para lo anterior el centro está trabajando con la empresa alemana GHH Fahrzeuge.

El sistema de navegación tiene que ser accesible, simple de usar y a bajo costo. Además, debe cumplir los requisitos de la mediana minería, que no son los mismos que en la gran minería, explica Vallejos.

Para el desarrollo de este sistema es necesario incorporar tecnología de punta en los equipos LHD, tales como láser escáner, sensores de ángulo y velocidad, cámaras y un sistema de comunicación basado en una red WIFI bajo norma IEEE-802.11 a/b/g.

A fines de 2015 el proyecto se encontraba en fase de desarrollo de algoritmos de navegación y simulaciones del LHD. En marzo de 2016 comenzarán las pruebas de laboratorio y en terreno, y para septiembre próximo está planificado realizar una prueba en una mina real, por un periodo de aproximadamente un año.

Interoperabilidad

En noviembre pasado el Centro de Investigación en Chile en Tecnología Aplicada a la Minería y el Global Mining Standards and Guidelines Group (GMSH), organización internacional orientada al desarrollo de guías y estándares para regular el avance tecnológico en la minería, organizaron el foro GMSG-AMTC Santiago 2015 “Building towards the future of mining”.

Las exposiciones versaron sobre temas como interoperabilidad, operaciones conjuntas, minería autónoma, tecnología móvil y lecciones aprendidas desde otras industrias. En la oportunidad, Javier Ruiz, director ejecutivo del AMTC presentó un caso de trabajo entre el centro y Codelco, en un proyecto de interoperabilidad, que fue de alto interés de los asistentes.

Ruiz resaltó la importancia de contar con estándares en la tecnología que usa la industria minera: “¿Por qué es importante la interoperabilidad? Porque facilita, aumenta y mejora el desarrollo tecnológico y la especialización de la empresa, y también hace que ésta sea más competitiva. Esto es especialmente importante en Chile, donde la meta que se ha puesto el Gobierno y la alianza público-privada Valor Minero es que aumenten las exportaciones de tecnología en minería y el número de proveedores de clase mundial. La única forma de que se incremente la cantidad de empresas de este tipo es que tengan la oportunidad de ser proveedores de las grandes empresas mineras, y eso se facilita si existe interoperabilidad en los sistemas y estándares abiertos y claros”.

Con la interoperabilidad, indica Vallejos, se busca que los equipos, ya sean autónomos o semi-autónomos, pueden operar en conjunto, entre distintos tipos de máquinas y marcas. “Éste es un proyecto que comenzamos a trabajar con Codelco, pero que actualmente está impulsando Corfo. La idea es incorporar a más compañías mineras, pues es una necesidad que cruza a toda la industria”, finaliza.

EMPRESAS

ABB

Alcántara 200, Piso 8, Las Condes, Santiago.

Fono: (2) 2471 4109

www.abb.cl

ABB, con sede en Zúrich, Suiza, es una empresa especializada en tecnologías de energía y automatización para clientes del área de procesos industriales y de generación eléctrica, las que además de aumentar su eficiencia reducen el impacto hacia el medioambiente, asegura la compañía establecida en Chile desde 1955.

Su producto más destacado es la plataforma de control y automatización ABB 800xA, a la que se suman softwares de simulación que permiten verificar el comportamiento de las plantas ante las lógicas que están implementando y minimizar los tiempos de puesta en marcha, al mismo tiempo que entrenan al personal de operaciones.

Esto entrega la posibilidad de probar todas las lógicas desarrolladas para el sistema de control de un proyecto a través de 800xA Simulator, en conjunto con una planta virtual y el entrenamiento a sus operadores sin riesgo alguno.

 

Eaton Industries (Chile) Spa

Panamericana Norte Km 15 ½, Santiago.

Fono: (2) 2640 8000

www.eaton.cl

Eaton es especialista en tecnología con soluciones diversificadas en administración de energía. Entrega un servicio integral, asegurando la continuidad operativa a través de la aplicación de altos estándares de producción, instalación, puesta en marcha y mantención.

Cuenta con una planta en Latinoamérica de integración de soluciones eléctricas, donde opera bajo estrictas normas de fabricación y control de calidad.

La empresa presenta el XV300, pantalla táctil (HMI) integrada con un PLC, que permite realizar tareas de control, visualización, gestión de datos, además de funciones de gestión de redes, así como establecer una comunicación directa a nivel de sensor con una interfaz integrada SmartWire-DT. Con tecnología capacitiva multitáctil, simplifica la operación al usuario. Está desarrollado para aplicaciones industriales extremas y en ambientes peligrosos de la industria de procesos.

Su diseño es similar al de una tablet, con pantalla panorámica de resolución 1024 x 600, antirreflectante (vidrio templado).CPU de 800 MHz ARM Cortex-A9. Comunicación vía Ethernet, USB Host y dispositivo USB, CAN, RS-232, RS-485, SmartWire-DT, PROFIBUS-DP/MPI/PPI, slot tarjeta SD.

 

Honeywell Chile S.A.

Av. El Bosque Norte 500, Piso 8, Las Condes, Santiago.

Fono: (2) 2571 8400

www.honeywell.com

Honeywell Chile cuenta con un amplio portafolio de tecnologías de automatización orientadas a mejorar la seguridad, eficiencia y confiabilidad de las operaciones mineras, incluyendo: sistemas de video-vigilancia, detección de incendio, control de acceso, instrumentación de campo, sistemas de control regulatorio y avanzado, simuladores dinámicos de procesos, sistemas de información para la operación y de gestión de activos.

La compañía dispone de herramientas de control avanzado (basado en el software ProfitSuite), para aumentar el tratamiento y la recuperación de mineral, mejorando al mismo tiempo la eficiencia energética e hídrica de los procesos. Asimismo, cuenta con el Programa de Gestión de Competencias para Operadores y Supervisores, basado en simuladores dinámicos de plantas de procesamiento de minerales (a partir del software UniSim Operations Suite) y los sistemas de monitoreo de confiabilidad de la flota en la mina (basados en el software y hardware Mobile Equipment Monitoring).

 

MI Robotic Solutions S.A. – MIRS

Alfredo Barros Errazuriz 1953, Of. 1102, Providencia, Santiago.

Fono (2) 2481 1555

www.mirs.cl

Mirs es una empresa especialista en el diseño, desarrollo e implementación de soluciones de robótica para las áreas y procesos de la industria minera. Su cartera de productos abarca tomadores robóticos de muestras de concentrado, manipuladores robóticos de palmetas de Trommel, robots para apertura y cierre de pasajes en hornos de fusión, tomadores robóticos de muestras de concentrado en camiones, despegadoras robóticas de cátodos y de láminas iniciales, manipuladores robóticos de switchgear, entre otros.

Dentro de los clientes de la empresa destacan Codelco, Antofagasta Minerals, BHP Billiton, Molymet, Freeport McMoRan y Asarco (Grupo México).

En 2015 Mirs lanzó su solución MI Robotic Sampler, disponible en tres versiones, que comprende dispositivos robóticos para la toma de muestras de producto en granulometría pequeña desde contenedores a granel.

 

Rockwell Automation Chile

Av. Presidente Riesco 5435, Piso 15, Las Condes, Santiago.

Fono: (2) 2290 0700

www.rockwellautomation.com/es_CL/

Rockwell Automation Chile es una compañía norteamericana que provee soluciones, productos y servicios de automatización industrial. El concepto de “Connected Enterprise” (Empresa Conectada) es su principal vector de desarrollo tecnológico alineado a las necesidades del mercado, potenciado bajo el crecimiento del Internet de las Cosas (IoT).

Rockwell Automation, y su línea de Hardware Allen Bradley, destaca el nuevo controlador ControlLogix 5580 (L8), cuya capacidad de memoria supera en un 45% la de versiones previas, así como su velocidad de procesamiento. Incluye un puerto embebido gigabit para comunicaciones de alta velocidad y cuenta con procesador QuadCore, que permite maximizar el uso de la memoria para necesidades de control, movimiento, seguridad y network en forma independiente, bajo la integración de una red común EtherNet/IP para arquitecturas de control convergentes, sustentables y escalables.

 

Schneider Electric

Av. Eduardo Frei Montalva 6001-31, El Cortijo, Conchalí, Santiago.

Fono: (2) 2465 7000.

www.schneider-electric.cl

Schneider Electric posee una amplia oferta en el campo de la automatización industrial. La compañía destaca el nuevo ePAC Modicon M580, que entrega, entre otras cosas, redundancia de control (CPUs hot standby), Ethernet nativo dentro del bastidor, amplia capacidad de memoria y ciberseguridad incorporada.

Esta solución ofrece al mercado mejoras en ciberseguridad a través de sus certificaciones Achiles™ nivel 2 e ISA. Para clientes que necesiten trazabilidad en sus procesos, Modicon M580 está equipado con gran capacidad de memoria, permitiendo estampa de tiempo para todas las variables en sus aplicaciones.

Es una solución de alta disponibilidad para aplicaciones medianas y de alta complejidad, entregando CPUs y fuentes de poder hot standby redundantes. Además, minimiza las detenciones con su capacidad para cambios de configuración online sin detener los procesos industriales.

La migración al nuevo Modicon M580 requiere de cambios simples, gracias a sus planes de modernización paso a paso para plataformas existentes.

 

Siemens Chile S.A.

Av. Cerro El Plomo 6000, Piso 10, Las Condes, Santiago.

Fono: (2) 2477 1000

www.siemens.cl

Siemens es una compañía alemana con más de 169 años de trayectoria, con un nutrido portafolio de equipos, software y soluciones para el mercado industrial. Una de sus áreas de negocio se especializa fuertemente en automatización industrial, en donde la robótica y las aplicaciones tecnológicas son de relevancia para el desarrollo de plantas mineras.

Las soluciones de esta empresa permiten integrar los sistemas de planificación y de ejecución de la producción, minimizando al máximo el tiempo de ingeniería, configuración, programación, puesta en marcha y operación de las plantas mineras, potenciando al máximo la productividad y rentabilidad de la operación.

 

SK Godelius

El Trovador 4253, Of.304, Las Condes, Santiago.

Fono: (2) 2837 6700

www.godelius.com

La empresa de ingeniería SK Godelius ha implementado sistemas de tele control en grandes equipos mineros: apilador de minerales y rotopala en las pilas de lixiviación de Chuquicamata y apilador de ripios en División Gabriela Mistral. Según la compañía, éstos son, hasta la fecha, los primeros casos de éxito a nivel mundial que permiten maniobrar este tipo de máquinas con el operador situado a miles de metros de distancia.

Se hizo el diseño a medida de la solución y se realizó el montaje y puesta en marcha en forma compatible con la operación.

Actualmente SK Godelius está desarrollando un sistema capaz de realizar tareas manuales, en ambientes mineros, sin presencia humana. Se trata de una solución robotizada, debido a que la interacción con herramientas y procesos manuales requiere de niveles de destrezas finas que no pueden ser resueltas con sistemas teleoperados. El diseño busca la combinación precisa entre las habilidades autónomas de un robot y el control de un humano que incorpora decisiones de alto nivel, específicas a la tarea a desempeñar.

 

Yokogawa Chile

Av. Nueva Los Leones 200, Providencia, Santiago.

Fono: (2) 2355 6300

www.yokogawa.cl

Especialista en el suministro de soluciones integradas de control de procesos, Grupo Yokogawa está compuesto por 88 empresas directas distribuidas en 56 países. En la actualidad la compañía tiene una participación activa en la automatización industrial y control (IA), test y medición, entre otras industrias.

Entre sus áreas de negocio destacan los sistemas de control (DCS, PLC, Scada, sistemas instrumentados de seguridad), instrumentación de campo (medidores de flujo, transmisores de presión y temperatura), analizadores de líquidos y gases, equipos inalámbricos y servicio técnico de especialidad.

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