Home > Knowledge > Minerais & mineração > Como a digitalização está trazendo grandes benefícios nas operações de mineração

Como a digitalização está trazendo grandes benefícios nas operações de mineração

Digitalização é um termo mais frequentemente associado a fábricas inteligentes e evoca imagens de espaços de fabricação limpos e estéreis, povoados apenas por robôs. Mas a digitalização também pode ser um catalisador para mudanças em indústrias pesadas como a mineração. Então, qual é o potencial transformador da digitalização e quais benefícios específicos ela oferece para os operadores de mineração em termos de melhoria da eficiência e produtividade?

Aviso: Este texto foi originalmente escrito em inglês e traduzido com recurso a inteligência artificial.

Por Bruno Castro

 

BENEFÍCIOS DA DIGITALIZAÇÃO

A digitalização é essencialmente o processo de integrar tecnologias digitais em sistemas, máquinas e componentes de mineração, a fim de obter dados valiosos. Coletar, entender e interpretar esses dados pode oferecer melhorias significativas em disponibilidade, eficiência e capacidade.

Os benefícios potenciais da digitalização incluem:

  • Maior eficiência. A digitalização permite a automação e otimiza os processos de mineração. A interatividade e o networking totais da máquina melhoram a disponibilidade da planta e permitem que as empresas de mineração tomem decisões mais inteligentes.
  • Análise de dados. A capacidade de coletar, armazenar e analisar grandes quantidades de dados permite que as empresas de mineração obtenham insights sobre suas operações que informam uma melhor tomada de decisão e melhoram o desempenho.
  • Redução de custos. Uma melhor visibilidade dos recursos ajuda os operadores de mineração a reduzir custos, aprimorando a eficiência do processo, reduzindo o desperdício e otimizando o uso de recursos (como água e energia).
  • Segurança. Além dos sistemas anticolisão, as soluções digitais podem criar um ambiente de trabalho mais seguro, permitindo o controle remoto de equipamentos de mineração e apoiando regimes de manutenção preditiva.
  • Sustentabilidade. A digitalização apoia práticas de mineração sustentáveis, minimizando os impactos ambientais, reduzindo o desperdício e otimizando o uso de recursos. Também ajuda a rastrear e gerenciar a conformidade com as regulamentações ambientais, coletando dados em tempo real e facilitando a geração de relatórios.
  • Retenção da força de trabalho. Como muitas outras indústrias, a mineração enfrenta uma lacuna de habilidades devido ao envelhecimento da força de trabalho. A digitalização permite a automação de algumas tarefas tradicionais ou repetitivas, mas também atrai uma geração mais experiente em tecnologia para a indústria, que é mais propensa a se envolver com ferramentas e sistemas digitais.

​​​​MINERAÇÃO DE INFORMAÇÃO

Implementar a digitalização em toda a operação de mineração existente de uma só vez exigiria um investimento significativo, portanto, os operadores de mineração devem, em vez disso, procurar digitalizar os processos que oferecem o maior retorno sobre o investimento. Por exemplo, manter o controle do fluxo de material durante o manuseio é um dos diferenciais mais importantes para uma operação de mineração eficiente e integrada e para os usuários finais.

Os Sistemas de Rastreamento de Material (MTS) baseados em soluções digitais permitem a observação, medição, administração, cálculo e previsão de processos de transporte de material. Usando dados de vários sensores – incluindo scanners a laser, balanças de correia, medição de radar, sensores ultrassônicos e câmeras – um MTS digital pode fornecer insights sobre distribuição e fusão de material, fornecer funções de roteamento inteligentes e evitar sobrecarga e entupimento de calhas. A capacidade de monitorar e rastrear materiais em tempo real também permite a modelagem de turnos de tempo, melhor gerenciamento da qualidade do material e gerenciamento do transporte de material para otimizar as capacidades da correia em vários trabalhos. Crucialmente, o MTS também oferece a medição precisa de volume e massa para atingir uma relação preço/desempenho ideal, atingindo precisões de até 0,5 por cento.

Stockyard Management Systems (SMS) é outro processo de mineração que se beneficia da digitalização. Neste caso, a digitalização pode otimizar, automatizar e simplificar o agendamento, controle, monitoramento e documentação do manuseio e armazenamento de materiais. Efetivamente, um SMS combina o gerenciamento de estoque e o rastreamento de material para melhorar a eficiência e dar aos operadores de mineração total visibilidade de seus ativos. O gerenciamento de estoque é apenas uma parte do manuseio de material na planta, mas vinculá-lo digitalmente para combinar todos os processos de carregamento, descarregamento e transporte permite um modelo virtual de todo o manuseio de material. Ele consolida o controle automático do processo no nível PLC / DCS com um sistema de gerenciamento no nível de TI.

Esta combinação de gerenciamento de estoque e automação PLC avançada permite a operação totalmente automática do pátio de estoque porque cada parâmetro de trabalho – cronograma, localização da pilha, parâmetros de material, altura da pilha, flow rate, etc. – pode ser planejado no sistema SMS. A digitalização neste caso pode fornecer posicionamento de máquina totalmente automático em conformidade com as funções anticolisão, uma operação de empilhamento totalmente automática, gerenciamento automatizado da mistura de materiais e uma operação de recuperação totalmente automática com monitoramento da qualidade do material.

Os mesmos princípios de digitalização podem ser aplicados a outras tarefas essenciais de mineração, como sistemas de carregamento de trens (TLS). Mas a digitalização não apenas melhora radicalmente as operações do dia a dia: ela pode ajudar a planejar o futuro também!

MINAS MODELO

Um grande benefício da digitalização é sua capacidade de nos permitir explorar diferentes cenários virtualmente antes de construí-los na realidade. Esses modelos virtuais são chamados de gêmeos digitais. Eles oferecem a capacidade de experimentar novos conceitos, como diferentes configurações de equipamentos, antes de se comprometer com o investimento. Isso economiza dinheiro, evitando o desenvolvimento inadequado, facilita as decisões de engenharia e dá confiança de que o projeto pode ser entregue de forma eficaz, sem quaisquer impactos imprevistos.

Outro benefício fundamental do gêmeo digital é como uma ferramenta de treinamento. Ele pode ser usado para treinar operadores em um ambiente controlado, sem interrupção das operações normais e com total segurança.

Os gêmeos digitais também desempenham um papel fundamental durante a operação e manutenção. Eles contêm todos os dados sobre cada peça de planta e equipamento e podem ser usados para analisar o projeto existente e sugerir melhorias.

​​Em um exemplo da vida real, um operador de mineração estava enfrentando problemas com o tombamento da correia em um tripper car. Protetores contra vento foram instalados, mas se mostraram ineficazes. Os dados operacionais reais combinados com simulações digitais permitiram que eles analisassem o fluxo de ar e as forças que estavam sendo aplicadas à correia pelo vento. Com base nessa análise, eles foram capazes de trabalhar com seu fornecedor de equipamentos para identificar maneiras eficazes de reduzir as forças em até 60 por cento, reduzindo drasticamente a probabilidade de novos incidentes de tombamento da correia.

Os gêmeos digitais também são adeptos à detecção de falhas, porque podem analisar continuamente dados em tempo real para identificar padrões de desempenho que podem indicar que uma peça está começando a falhar. Isso, por sua vez, torna a manutenção preditiva muito mais fácil e evita downtime não planejado – particularmente se o fornecedor do equipamento oferecer uma linha direta ou backup de suporte remoto que pode ser acionado por um alerta do gêmeo digital.

PENSAMENTO CONJUNTO

A digitalização pode trazer grandes melhorias quando aplicada a vários processos de mineração, mas os maiores benefícios são derivados quando todos os diferentes sistemas dentro de uma mina são conectados digitalmente para criar uma mina inteligente. A conectividade total significa que os dados e informações de todas as máquinas podem ser consolidados e exibidos em apenas um único painel frontal, proporcionando visibilidade e previsibilidade para otimizar as operações atuais e futuras. Também permite uma interação suave entre máquinas, operadores e fabricantes em um nível totalmente novo.

A transferência perfeita de informações de um sistema para outro requer software para atuar como um facilitador. Os casos de uso típicos para acoplamento com sistemas de software incluem:

  • Exportar estatísticas de trabalho para sistemas de administração de trabalho
  • Fornecer dados de qualidade e quantidade de material nos pontos de alimentação e descarga
  • Acoplar a produção com sistemas de inventário de material
  • Interface com máquinas de mistura de material
  • Acoplamento direto com o sistema PLC / DCS de controle para controle da planta

Há também o potencial de permitir o acesso de terceiros aos seus sistemas, o que abre o potencial para usar soluções remotas para monitoramento e manutenção.

A conectividade nesta escala pode levantar considerações de compatibilidade de TI e segurança de dados. Trabalhar com um especialista em engenharia digital que não apenas possa entender seus objetivos de digitalização de negócios, mas também possa ajudá-lo a alcançar a conectividade que permitirá a transformação de seus sistemas operacionais e de TI é, portanto, aconselhável.

PRINCIPAL CONCLUSÃO

A digitalização não se trata apenas de adotar novas tecnologias; também envolve uma mudança cultural para abraçar o pensamento digital e a inovação. Pode levar a vantagens competitivas significativas, como melhoria da eficiência operacional, maior satisfação do cliente e a capacidade de se adaptar rapidamente às mudanças do mercado. No entanto, poucos operadores de mineração têm os recursos internos para otimizar seus sistemas e fazer a transição para a mineração inteligente imediatamente. Fazer parceria com uma empresa que pode ajudar a priorizar a implementação, atuar como seu integrador digital e oferecer uma solução completa é o caminho a seguir.