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 operadores de mineração em termos de melhoria de eficiência e produtividade?
Benefícios da Digitalização
Digitalização é essencialmente o processo de integração de tecnologias digitais em sistemas de mineração, máquinas e componentes para reunir 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 simplifica os processos de mineração. A interatividade total da máquina e a rede melhoram a disponibilidade da planta e permitem que as empresas de mineração tomem decisões mais inteligentes.
A análise de dados é outro benefício. A capacidade de coletar, armazenar e analisar grandes quantidades de dados permite que as empresas de mineração obtenham insights sobre suas operações que informam melhor a tomada de decisões e melhoram o desempenho.
Em relação à redução de custos, uma melhor visibilidade dos recursos ajuda os operadores de mineração a cortar custos ao aumentar a eficiência do processo, reduzir o desperdício e otimizar o uso de recursos (como água e energia).
A segurança também se beneficia. Além dos sistemas anticolisão, as soluções digitais podem criar um ambiente de trabalho mais seguro ao permitir o controle remoto de equipamentos de mineração e dar suporte a regimes de manutenção preditiva.
Seria negligente não mencionar os benefícios em termos de sustentabilidade também. A digitalização apoia práticas de mineração sustentáveis minimizando impactos ambientais, reduzindo desperdícios e otimizando o uso de recursos. Ela também ajuda a rastrear e gerenciar a conformidade com regulamentações ambientais ao coletar dados em tempo real e facilitar a geração de relatórios.
A digitalização também pode ajudar na 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 familiarizada com tecnologia para a indústria, que tem mais probabilidade de se envolver com ferramentas e sistemas digitais.
Mineração de Informações
Implementar a digitalização em toda a operação de mineração existente de uma só vez exigiria um investimento significativo, então os operadores de mineração devem, em vez disso, procurar digitalizar processos que ofereçam o maior retorno sobre o investimento. Por exemplo, manter o rastreamento e 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 materiais (MTS) baseados em soluções digitais permitem a observação, medição, administração, cálculo e previsão de processos de transporte de materiais. 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 mesclagem de materiais, fornecer funções de roteamento inteligentes e evitar sobrecarga e obstrução de calhas.
A capacidade de monitorar e rastrear materiais em tempo real também permite modelagem de mudança de intervalo de tempo, melhor gerenciamento de qualidade de material e gerenciamento de transporte de material para otimizar as capacidades da correia em vários trabalhos. Crucialmente, o MTS também fornece a medição de precisão de volume e massa para atingir uma ótima relação preço/desempenho, alcançando precisões de até 0,5%.
Os sistemas de gerenciamento de pátio de estocagem (SMS) são outro processo de mineração que se beneficia da digitalização. Nesse caso, a digitalização pode agilizar, automatizar e simplificar o agendamento, o controle, o monitoramento e a documentação do manuseio e armazenamento de materiais.
Efetivamente, um SMS combina o gerenciamento de estoque e o rastreamento de materiais para melhorar a eficiência e dar aos operadores de mineração visibilidade total de seus ativos. O gerenciamento de estoque é apenas uma parte do manuseio de materiais na planta, mas vinculá-lo digitalmente para combinar todos os processos de carga, descarga e transporte permite um modelo virtual de todo o manuseio de materiais. Ele consolida o controle automático de processos no nível PLC/DCS com um sistema de gerenciamento no nível de TI.
Esta combinação de gerenciamento de estoque e automação avançada de PLC permite a operação totalmente automática do pátio de estoque porque cada parâmetro de trabalho – cronograma, localização da pilha, parâmetros de material, altura da pilha, taxa de fluxo, 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 de mistura de material e uma operação de recuperação totalmente automática com monitoramento de 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 melhora radicalmente apenas 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 deixar 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 ao evitar um desenvolvimento ruim, torna as decisões de engenharia mais fáceis e dá confiança de que o projeto pode ser entregue efetivamente sem impactos imprevistos.
Um outro benefício importante 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 em total segurança.
Os gêmeos digitais também desempenham um papel fundamental durante a operação e a manutenção. Eles mantêm todos os dados sobre cada peça da planta e equipamento, e podem ser usados para analisar o design existente e sugerir melhorias.
Em um exemplo da vida real, um operador de mineração estava enfrentando problemas com a inversão da correia em um carro tripper. Protetores contra o vento foram instalados, mas eles se mostraram ineficazes. Os dados operacionais reais combinados com simulações digitais permitiram que o operador analisasse o fluxo de ar e as forças aplicadas à correia pelo vento. Com base nessa análise, a equipe conseguiu trabalhar com o fornecedor do equipamento para identificar maneiras eficazes de reduzir as forças em até 60%, reduzindo drasticamente a probabilidade de mais incidentes de inversão da correia.
Os gêmeos digitais também são adeptos à descoberta de falhas, porque podem analisar continuamente dados em tempo real para detectar 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 tempo de inatividade não planejado – principalmente 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. Conectividade total significa que dados e informações de todas as máquinas podem ser consolidados e exibidos em apenas um único painel de front-end, fornecendo 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 que o software atue como um facilitador. 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 em pontos de alimentação e descarga, acoplando a produção com sistemas de inventário de material; interface com máquinas de mistura de material; e acoplamento direto com o sistema de controle PLC / DCS para controle da planta.
Há também o potencial de permitir acesso de terceiros aos sistemas, o que abre o potencial para usar soluções remotas para monitoramento e manutenção.
Conectividade nessa escala pode gerar considerações de compatibilidade de TI e segurança de dados. Trabalhar com um especialista em engenharia digital que não só pode entender as metas de digitalização de uma empresa, mas também pode ajudá-la a atingir a conectividade que permitirá a transformação de seus sistemas operacionais e de TI é, portanto, aconselhável.
Remover
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 eficiência operacional aprimorada, satisfação do cliente aprimorada e 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. A parceria com uma empresa que pode ajudar a priorizar a implementação, atuar como seu integrador digital e oferecer uma solução completa pronta para uso é o caminho a seguir.
