Cómo las tecnologías IoT y IA están transformando la industria minera

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La tecnología está alterando fundamentalmente la forma de trabajar de las empresas en la era digital. Las empresas de servicios públicos, de petróleo y gas, de energía, de fabricación y de construcción están implementando soluciones de IoT y de IA para llevar a cabo sus operaciones de manera más eficiente y sostenible.

La industria minera está sometida a una presión cada vez mayor a medida que la población mundial sigue creciendo. Todos los sectores están adoptando nuevas tecnologías para mejorar la eficiencia, conseguir ahorros de costes operativos y mantener un crecimiento sostenible, y el sector minero no es una excepción. 

La industria minera está recurriendo al IoT y a la IA para automatizar actividades clave y obtener una ventaja competitiva. Según un estudio, el 70% de los participantes de 100 grandes empresas mineras de todo el mundo cree que la IoT les dará una ventaja competitiva significativa, y el 41% la recomienda para la automatización de los procesos empresariales y casi la mitad afirma que puede utilizarse para encontrar oportunidades de reducción de costes.

Aunque la tecnología IoT existe desde hace mucho tiempo, la industria minera ha tardado en adoptar la tecnología moderna debido a diferentes factores, como la falta de conectividad en lugares mineros remotos y la cultura de aversión al riesgo. Afortunadamente, esto parece estar cambiando a medida que la conectividad de los lugares remotos mejora, la demografía de la mano de obra cambia y un número creciente de empresas reconoce los beneficios de IoT. La nueva tecnología tiene el potencial de transformar las empresas mineras, impulsar la productividad general y tener un impacto favorable en los resultados de una organización.

¿Qué es el IoT en la industria minera?

El Internet de las cosas (IoT) se refiere a la expansión de la conectividad a Internet para incluir dispositivos físicos y objetos ordinarios. Estos dispositivos, equipados con electrónica, conectividad a Internet y otros tipos de tecnología, pueden comunicarse e interactuar con otros a través de la Internet industrial y ser supervisados y controlados a distancia. 

La IO se aprovecha en la industria minera para optimizar los costes y la eficiencia, así como para mejorar las medidas de seguridad y satisfacer las exigencias de la inteligencia artificial.

¿Qué es la IA en la industria minera? 

La inteligencia artificial (IA) es el desarrollo de sistemas informáticos capaces de realizar tareas que normalmente requieren inteligencia humana, como la percepción visual o sensorial y la toma de decisiones. La inteligencia artificial se utiliza a diario en cosas como los camiones de transporte autodirigidos, los robots de fabricación, los chatbots, los asistentes inteligentes digitalizados, las plataformas de aprendizaje y los sistemas de previsión meteorológica. 

La industria minera está trabajando duro para integrar la IA en sus procesos y actividades críticas. La combinación de IoT e IA mejora la automatización y la remotización de los procesos y las actividades, lo que conduce a un aumento de la productividad, una reducción de los riesgos, una reducción de los costes, una mayor calidad y un funcionamiento más sostenible, al tiempo que reduce la necesidad de trabajadores en el lugar y facilita la previsión, la planificación y el trabajo a distancia.

Desafíos en la industria minera 

La minería es una actividad de alto riesgo que se enfrenta a diferentes retos como: 

  • Condiciones climatológicas difíciles (por ejemplo, desierto seco y ventoso, frío extremo y remoto) 
  • Altas variaciones de temperatura (por ejemplo, < -10C de noche + 15C de día) 
  • Ciudades cercanas y ecosistemas frágiles 
  • Escasez de agua 
  • Estabilidad geotécnica
  • Material volátil y drenaje ácido 
  • Construcción y mantenimiento de carreteras
  • Contratar, formar, transportar y alojar a los trabajadores 
  • Cumplir la normativa medioambiental
  • Objetivos de cero daños y cero residuos
  • Objetivos de descarbonización
  • Relaciones con las comunidades locales

Siguen existiendo dificultades de larga duración, como problemas de salud (pérdida de audición, enfermedades pulmonares, etc.). Los hábitats y las temperaturas superficiales inusuales agravan la situación. Además, a medida que las minas se hacen más profundas los desafíos estructurales son mayores. 

Además, dado que cada vez más minas se establecen en zonas sin conexión a la red eléctrica, resulta más difícil proporcionar una infraestructura eléctrica permanente para alimentar las actividades mineras, así como un suministro de agua adecuado. Esta es una de las razones por las que las empresas buscan construir microrredes escalables en las minas.

Las actividades mineras no sólo son peligrosas, sino que también impactan al medio ambiente y a las comunidades vecinas. La erosión del suelo, la pérdida de biodiversidad y la contaminación de las aguas superficiales, las aguas subterráneas y el suelo son algunos de los efectos adversos para el medio ambiente. Además, la industria minera se enfrenta con frecuencia a importantes obstáculos, como los cambios en los precios de las materias primas, la fluctuación de la demanda mundial, la atracción y retención de mano de obra cualificada, el aumento de las amenazas a la seguridad, etc., al tiempo que trata de satisfacer las crecientes expectativas de rentabilidad de los accionistas. 

Las organizaciones mineras deben ser más eficientes, innovadoras y creativas para mantener la seguridad de los trabajadores, mitigar su huella medioambiental, ser un buen vecino y seguir siendo competitivas. La digitalización desempeña un papel fundamental en este sentido, ya que ofrece oportunidades para mejorar la eficiencia y la excelencia operativa.

Las ventajas de la integración del IoT y la IA en la industria minera

Optimización de costes

La principal motivación para que las empresas utilicen el IoT en sus operaciones mineras es impulsar la productividad, reducir los costes y mejorar la sostenibilidad . Las empresas mineras pueden utilizar enormes conjuntos de datos, también conocidos como big data, para encontrar métodos más rentables para llevar a cabo sus operaciones y seguir desarrollando la eficiencia en esta línea mediante la instalación de sensores en el hardware minero y los sistemas que supervisan los equipos. 

El despliegue de sensores también puede reducir el tiempo de inactividad operativa en un margen considerable, ya que las empresas pueden utilizar los datos recogidos para enseñar sus equipos y prevenir daños. La automatización y la remotización de diferentes actividades reducen las necesidades de mano de obra y aumentan la productividad y la seguridad de los trabajadores, lo que supone importantes oportunidades de ahorro de costes y aumento de la productividad. 

Mantenimiento minero predictivo

El mantenimiento preventivo cuesta entre seis y diez veces menos que el mantenimiento reactivo y evita las paradas de producción, lo que contribuye a garantizar la continuidad operativa de la mina.  La comprobación de cada aspecto de una actividad resulta más fácil con una red totalmente conectada, lo que se traduce en una funcionalidad y seguridad más destacadas. Supone la detección rápida del desgaste de los equipos críticos y la previsión de cuándo se necesitan reparaciones o mantenimiento.

Mayor control

Los administradores pueden adquirir información valiosa en tiempo real y programar algoritmos que les ayuden a tomar mejores decisiones mediante la supervisión, adquisición y análisis de datos de equipos mineros específicos. El IoT ayuda a los administradores a comprender cuándo se produce una avería o una disminución del rendimiento, lo que les permite responder de forma rápida y adecuada.  La IA ayuda a automatizar parte del proceso de toma de decisiones y apoya los procesos de toma de decisiones.

Cada roca triturada es dinero en el banco en la industria minera. Los administradores no soportan tener sus sistemas inactivos durante unas horas mientras esperan la llegada de un ingeniero, ya que puede suponer una pérdida importante de productividad. Aunque el IoT y la IA pueden ayudar a reducir el tiempo de inactividad, los problemas surgirán, y cuando lo hacen, cada segundo importa en la carrera por solucionarlos. No obstante, el IoT y la IA pueden ayudar también en esta área. 

Reducción de los niveles de contaminación y de la huella de H2O y CO2

La optimización y reorganización de las actividades y el desplazamiento de la mano de obra no solo ahorra dinero, sino que también reduce el consumo de energía,  agua y emisiones de CO2. 

Por ejemplo, la IA y el IoT pueden ayudarnos a optimizar las medidas de control del polvo en los caminos de acarreo y las trituradoras, garantizando que aplicamos la dosis correcta de aditivos para el control del polvo y el agua en el momento y la forma adecuados. Esto no solo mejorará el control del polvo en la mina, sino que reducirá el agua, los aditivos, la energía, la mano de obra y las emisiones de CO2 asociadas en un 50%.  En el caso particular de los caminos de acarreo, también reducirá el riesgo de hidroplaneo de los camiones y la frecuencia de mantenimiento de las carreteras, evitando accidentes y pérdidas de productividad. 

Mejora de la seguridad

Aunque la innovación ha conseguido eliminar algunos de los riesgos de la industria minera, todavía quedan algunos. Dado que los sensores reciben información en tiempo real y predicen cualquier equipo defectuoso o dónde pueden producirse dificultades.. Esto permite realizar mejoras antes de que algo vaya mal.Además, en caso de accidente, un sistema centralizado alimentado por IoT puede permitir implementar los mejores procedimientos de evacuación y operaciones de rescate.

El sistema Dust Master (DMS®) de ABC Dust ofrece una amplia gama de soluciones de supresión de polvo de última generación para el control del polvo en muchas industrias como la minería, la silvicultura y la construcción. Los productos supresores de polvo DMS se componen de mezclas patentadas de nano polímeros, enzimas, agentes estabilizadores y nanomateriales de alta resistencia y sostenibilidad, todo ello diseñado para garantizar la seguridad.  Los productos para la supresión del polvo ofrecen soluciones rentables para el control del polvo, la supresión del polvo y la estabilización del suelo, optimizadas para diferentes tipos de suelo, condiciones de tráfico y clima.

El futuro de la industria minera y el riesgo a mitigar

La conectividad de las minas es uno de los principales retos para la digitalización de las mismas. A medida que el mundo se cubre con más y más satélites que proporcionan una mejor geolocalización y telecomunicaciones, así como las redes de telecomunicaciones privadas se vuelven menos costosas, y la adopción de las tecnologías 4G LTE y 5G reducen los tiempos de latencia y aceleran la adopción mejora el uso de IoT y AI en los sitios mineros. 

La importancia de la conectividad y la utilización de la tecnología es innegable. La producción minera se incrementa entre un 15 y un 20% con la tecnología sin conductor, mientras que los costes de combustible y mantenimiento se reducen entre un 10 y un 15% y un 8%, respectivamente. También mejora enormemente la seguridad de la minería. Sin embargo, estas tecnologías conectadas a Internet exponen a la industria minera a nuevos vectores de ciberataque, que deben ser mitigados mediante controles internos adecuados y la colaboración pública privada para resguardar la ciberseguridad .

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