Las ventajas de la tecnología de gemelos digitales de proceso en la industria minera

A medida que se asienta el polvo de la Industria 4.0, muchas industrias buscan llevar su negocio un paso más allá. La introducción de sistemas de Industria 4.0 como IoT (Internet de las Cosas), Big Data y Realidad Aumentada significa que las empresas mineras pueden conseguir el dorado 10X de retorno de la inversión (ROI). Sin embargo, esta ventaja será efímera, ya que cada vez más empresas mineras utilizan los mismos sistemas y, por tanto, compiten entre sí. Con la llegada de la tecnología de gemelos digitales de procesos, las empresas podrán alcanzar un rendimiento de 20X o incluso 40X. Este artículo explica cómo las empresas del sector minero pueden conseguirlo utilizando modelos de simulación y la programación de la planificación de recursos (RPS).

En pocas palabras, un gemelo digital es una copia digital de las operaciones mineras. Las pruebas sobre los efectos de cambiar determinados parámetros del proceso (movimiento de vehículos, velocidad de salida del mineral, etc.) pueden ayudar a mostrar diversas percepciones sin interrumpir las operaciones en tiempo real.
El Gemelo Digital de Proceso

es el siguiente nivel de la transformación digital, que aglutina las ventajas del Gemelo Digital de Producto en toda la fábrica y la cadena de suministro, Microsoft.

Son muchas las ventajas que conlleva un gemelo digital de proceso. Dentro de la industria de procesamiento de minerales, los beneficios son los siguientes:

• Se utiliza como herramienta analítica de toma de decisiones para evitar gastos de capital innecesarios
• Probar distintos escenarios para cuantificar el rendimiento
• Identificar los cuellos de botella del proceso

Las ventajas de un gemelo digital de procesos

• Evita los cambios de proceso deficientes

En la minería, los cambios deficientes en los procesos pueden tener resultados desastrosos en términos de pérdida de rendimiento, aumento del tiempo de inactividad no planificado o incluso posibles lesiones. Un gemelo digital de procesos permite a la empresa minera probar distintas iniciativas sin riesgo para las operaciones. Por ejemplo, un modelo de simulación puede probar:

• Cambios significativos en el proceso (construcción de un nuevo silo, acopio o incluso una nueva instalación minera).
• Cambios en los horarios de llegada, días de enfermedad, horario de trabajo o de mantenimiento
• Pruebas de estrés; aumento de la demanda, huelgas de empleados o largos periodos de inactividad

También puede simular estos cambios y visualizar los resultados para los principales interesados.

• Mapear los procesos ayuda a generar pensamiento

Durante el proceso de mapeo de la cadena de valor, los procesos ineficaces pueden poner de manifiesto los efectos negativos sobre el rendimiento global del sistema. Los efectos del proceso ineficiente, así como el rendimiento del sistema en su conjunto, pueden mostrarse visualmente mediante un modelo de simulación.

• Programación de la Planificación de Recursos (RPS)

Una de las principales ventajas de un gemelo digital de procesos es la posibilidad de realizar RPS, o programación de la planificación de recursos. Simio, una potente herramienta de modelización de simulaciones, dispone de esta funcionalidad. La RPS en Simio permite al usuario especificar cuándo se necesitan determinadas salidas en determinados momentos. Simio tiene la capacidad de integrarse con varios sistemas ERP (Planificación de Recursos Empresariales) y MES (Sistema de Ejecución de Fabricación) para desarrollar una representación real del sistema del mundo real o Gemelo Digital.

El gemelo digital del proceso puede proporcionar ahora la información precisa que necesitan las empresas mineras para poder alcanzar los objetivos fijados. Un ejemplo de esta información es qué cantidad de un determinado mineral se necesitará para conseguir los máximos ingresos en un periodo de diciembre. Esta integración entre sistemas es un avance hacia la verdadera Industria 4.0, ya que todo debe estar correctamente alineado para que el gemelo digital funcione como es debido. El gemelo digital puede hacer previsiones a lo largo de semanas, meses y años, con una intervención humana mínima y una precisión milimétrica.

• Mejora la comunicación con las partes interesadas

La mejora de la comunicación con las partes interesadas consiste en combinar todo lo anterior de forma visual. Muchas partes interesadas tendrán cada una una idea distinta de cómo debe desarrollarse el proceso. Sin embargo, un gemelo digital del proceso muestra una imagen especular del proceso real, alineando la comprensión entre las partes interesadas.

Mediante el uso del RPS, así como de otros sistemas de modelos de simulación, se pueden optimizar con éxito los entornos mineros mediante una planificación eficaz y limitando los tiempos de inactividad imprevistos. Permite alinear la mina con un verdadero gemelo digital de procesos.

Cómo implantar un gemelo digital de procesos

Diseñar y desarrollar un gemelo digital de procesos no es tarea fácil. Los datos disponibles, así como su precisión, son de la máxima importancia. Una vez alineado el proceso completo, sólo entonces podrás introducir un gemelo digital. Una vez completado este proceso, se pueden generar y analizar los resultados.

• Comprender la disposición de la mina

En primer lugar, la recopilación de datos de diversos recursos permitirá comprender mejor la disposición de la mina. Por lo tanto, se pueden utilizar datos actuales e históricos de los recursos del sistema, así como la experiencia de los empleados. A continuación, una herramienta como Simio® puede construir el modelo de simulación y probar distintos escenarios «Y si…».

• Activar la mina inteligente

A continuación, varios sistemas (ERP, MES, Excel, almacenes de datos, etc.) pueden enviar datos al modelo. El modelo pondrá de manifiesto qué entradas están desajustadas. Primero tendrás que correlacionar y normalizar los datos para que tu mina inteligente funcione eficazmente. El Gemelo Digital del proceso se convierte en el «Centro de Conocimiento» para la mejora continua y la programación de la producción.

• Utilizar el calendario RPS de Simio

La herramienta RPS puede exportar datos a varios sistemas, como al ERP, al MES o simplemente a Excel. Las programaciones o listas generadas por la herramienta RPS permiten a la empresa planificar exactamente qué vehículo o proceso debe funcionar, a qué hora y durante cuánto tiempo. El portal también puede integrar el sistema mediante una serie de aplicaciones de terceros.

Al final, la Industria 4.0 es sólo el principio para las empresas mineras. Sí, podrán conseguir grandes mejoras, sin embargo, sólo con el uso de un gemelo digital de procesos podrán ver un retorno de la inversión de 20 a 40 veces su producción actual.

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