La digitalización y su impacto en la minería

Autor: Ing. Euclides Quiñonez, 02 octubre 2023

Introducción

Desde el descubrimiento de los minerales y su utilización en la vida, jamás hemos dejado de buscarlos, explotarlos y ampliar sus variadas aplicaciones.

Esta actividad de exploración, adquisición, extracción y explotación de las riquezas minerales, a lo largo de la historia, ha sido fundamental en el desarrollo económico de numerosos países alrededor del mundo. Sin embargo, como cualquier otra industria, la minería ha enfrentado desafíos y ha tenido que adaptarse a las demandas cambiantes de la sociedad y el mercado.

En los últimos años, la digitalización se ha convertido en un factor relevante que está cambiando radicalmente la forma en que se desarrollan las operaciones mineras y cómo se logra una mayor eficiencia en el sector. En este artículo, exploraremos el impacto de la digitalización en la minería, centrándonos en cómo está cambiando la dinámica industrial y mejorando la eficiencia operativa.

Digitalizar la industria minera

La digitalización en la minería se refiere a la integración de tecnologías digitales avanzadas en todas las etapas del proceso minero, desde la exploración y extracción hasta el procesamiento y transporte de minerales. Esta se basa en la automatización de procesos críticos, la interconexión de dispositivos, la recopilación masiva de datos y su posterior análisis.

Lograr un crecimiento transformador a través de la digitalización, a menudo se requiere una inversión significativa en infraestructura y sistemas, así como la coordinación entre los socios de la cadena de suministro, las partes interesadas y el personal de operaciones.

Para adaptarse con éxito a este cambio, las empresas mineras deben modificar sus modelos de negocio para volverse más ágiles, fomentando la colaboración en todo el ecosistema, creando asociaciones estratégicas e invirtiendo en tecnología minera y en desarrollo de habilidades e investigación.

Estado actual de la digitalización en la mineria

La automatización no es nada nuevo en el sector minero. La mayoría de las empresas llevan años automatizando determinadas partes de sus procesos, por lo que ya cuentan con algunos de los requisitos previos para utilizarla. Sin embargo, según muestra la Boston Consulting Group (BCG), a través de su Índice de Aceleración Digital (DAI), del año 2021, la minería está muy por detrás de otros sectores industriales, teniendo hasta un 40% menos de madurez digital.

¿Cómo impulsar la transformación digital en la industria minera?

Durante décadas, esta industria ha trabajado en la creación de soluciones innovadoras que permitan aumentar la productividad o que resuelvan desafíos. La automatización sentó las bases digitales basadas en datos en la minería. La idea es muy simple: cuanto más conocimiento se tenga, más inteligentes serán las decisiones que se tomen.

Con la enorme cantidad de datos disponibles, es posible conocer sobre cómo está funcionando una mina. De hecho, es demasiado para que cualquier operador humano lo procese. Ahí es donde entran en juego las tecnologías digitales, la cual se aplicará cada vez más en el sector minero, incluyendo análisis de inteligencia artificial (IA), Big Data, Tecnologías en la Nube, Machine Learning, Gemelos Digitales, la Realidad Aumentada, la IoT, los vehículos autónomos, robótica industrial y sensores inteligentes, entre otros. Con estas herramientas se toman los datos necesarios, convirtiéndolos en decisiones. En la figura 1 se puede apreciar una imagen representativa de combinación de la robótica

Tecnologías esenciales en la digitalización en minería

Debemos resaltar que los beneficios de la transformación digital solo pueden ser obtenidos cuando los datos generados son apropiadamente almacenados. Ninguna transformación digital está completa sin el apoyo de centros de datos para llevar a cabo una aplicación efectiva para lo que se requieren lo siguiente:

• La infraestructura tecnológica debe estar lista para capturar y almacenar grandes volúmenes de datos generados por sensores, maquinaria, vehículos y otros sistemas. Esto implica igualmente la inversión en hardware robusto y soluciones de almacenamiento escalables.
• Se debe implementar un sistema de gestión de datos eficiente que permita la recopilación, limpieza y procesamiento de la información de manera rápida y precisa.
• La conectividad entre sensores, maquinaria y equipos, junto con la combinación con tecnologías IoT (Internet de las cosas), garantiza que se pueda obtener información en tiempo real sobre el rendimiento de las operaciones mineras.
• Una vez que los datos estén disponibles, se debe aplicar algoritmos de aprendizaje automático (Machine Learning) y análisis predictivo para identificar patrones, tendencias y oportunidades de mejora.
• Finalmente, la ciberseguridad debe ser una prioridad para proteger estos datos valiosos y garantizar la integridad de las operaciones.

Herramientas para la digitalización en la minería

Alguna de las herramientas más importantes para aplicarla en la digitalización de la industria minera son:

• Big Data: Es capaz de capturar, almacenar, gestionar y procesar de forma rápida y confiables gran cantidad de datos. Fundamentalmente, se enfoca en el análisis predictivo y a detectar tendencias. Lo hace sirviéndose de distintas técnicas, entre ellas las de minería de datos. A través de la definición de modelos y el uso de las diferentes tecnologías se busca convertir los datos en un activo de gran valor. Con la utilización del Big Data, los especialistas pueden ver qué características geológicas, físicas, químicas y biológicas son necesarias para la presencia mineral. Es allí donde es posible predecir qué minerales podrían faltar, así como hacia dónde ir para encontrar nuevas fuentes.

• Machine Learning: La minería genera grandes cantidades de datos en tiempo real. La capacidad para analizar y extraer información valiosa de estos datos es necesario para la toma de decisiones estratégicas. Las técnicas de analítica avanzada, como el Machine Learning, permiten prever problemas y optimizar la producción.

• Automatización y robótica: La automatización de procesos en la minería ha mejorado la seguridad y la eficiencia. Desde camiones autónomos hasta perforadoras controladas por robots, estas tecnologías reducen los riesgos para los trabajadores, aumentan la productividad y envía datos de campo para que sean procesados.

• Internet de las Cosas (IoT): Permite la conexión de máquinas, equipos, dispositivos y sensores a través de Internet, los cuales interactúan e intercambian información en tiempo real. La IoT ha permitido a las empresas mineras conectar y monitorear equipos y maquinaria en tiempo real. Sensores instalados en equipos, maquinaria pesada y otros activos, recopilan datos como la temperatura, la presión, la vibración y la ubicación, lo que permite un mantenimiento predictivo y una toma de decisiones más informada.

• Gemelo digital: Un gemelo digital es la representación virtual de un objeto al que se le incorporan datos en tiempo real que pueden captarse mediante sensores o tecnologías de análisis de datos. Se trata de una tecnología que fusiona el Internet de las Cosas (loT), la Inteligencia Artificial (IA), el Machine Learning y el análisis de datos. Es una tecnología en auge desarrollada en la Cuarta Revolución Industrial (4.0). Estas réplicas virtuales permiten analizar procesos reales, experimentar con objetos físicos que ya existen y crear escenarios hipotéticos para predecir comportamientos. Puede diseñar un gemelo virtual de cualquier cosa, desde una turbina hasta una ciudad entera.

• Realidad Aumentada (AR) y Realidad Virtual (VR): La AR permite a los operadores obtener información en tiempo real sobre el estado de equipos y maquinarias, escaneando un código QR desde su celular o tablet, a la vez sirve como herramienta para programar reparaciones o notificar sobre las fechas de vencimiento de los permisos. La RV se viene apoderando de los centros de capacitación. En las mineras se puede optan por las simulaciones en realidad virtual para capacitar a sus operadores, permitiendo reducir costos y tiempo de capacitación en comparación con los métodos tradicionales, por otro lado, promueve la participación de los operadores logrando una mayor retención de los contenidos y por consiguiente una mayor efectividad en la capacitación.

Transformación industrial

La digitalización ha impulsado una transformación industrial en la minería que abarca varios aspectos como:

• Exploración más precisa: Las tecnologías de imágenes satelitales y drones equipados con sensores avanzados han revolucionado la forma en que se realiza la exploración minera. La recopilación de datos precisa a gran escala ha llevado a la identificación de depósitos de minerales con mayor rapidez y precisión.

• Operaciones más seguras: La automatización y el uso de vehículos autónomos reducen la exposición de los trabajadores a ambientes peligrosos. Además, los sistemas de monitoreo de seguridad pueden detectar y prevenir accidentes antes de que ocurran.

• Minería a control remoto: La digitalización ha permitido que las operaciones mineras se gestionen de forma remota, lo que ha demostrado ser esencial durante situaciones de emergencia, como la pandemia de COVID-19.

• Optimización de procesos: La analítica avanzada y la automatización permiten una producción más eficiente, reduciendo el desperdicio y los costos operativos.

Eficiencia operativa

Uno de los aspectos más destacados de la digitalización en la minería es su impacto en la eficiencia operativa. Algunas formas en las que esto se logra son:

• Mantenimiento predictivo: La monitorización y entrega de datos constante de equipos y maquinaria permite detectar problemas antes de que ocurran fallos importantes, reduciendo el tiempo de inactividad no planificado.
• Optimización de recursos: Los algoritmos de aprendizaje automático analizan datos en tiempo real para tomar decisiones informadas sobre la asignación de recursos, como vehículos y personal, para optimizar la producción.
• Reducción de costos de energía: La automatización permite un uso más eficiente de la energía, lo que reduce los costos y minimiza el impacto ambiental.
• Mejora en la seguridad laboral: La digitalización no solo automatiza tareas peligrosas, sino que también mejora la seguridad mediante sistemas de alerta temprana y capacitación virtual.

Desafíos de la digitalización en la minería

A pesar de los beneficios evidentes, la minería también presenta grandes desafíos de la transformación digital. Los que más despiertan el interés y preocupación de los especialistas en el sector son los siguientes.

• La inversión inicial en tecnología y la ciberseguridad tiene costos elevados para su implementación. Estos sistemas pueden ser costosos, lo que puede ser una barrera para algunas industrias, especialmente las pequeñas. Sin embargo, los beneficios a mediano o largo plazo suelen superar los costos iniciales, justificando claramente la inversión.
• Abordar las preocupaciones ambientales y sociales relacionadas con la minería, incluso cuando se adoptan tecnologías avanzadas.
• Protección de datos y cumplimiento de normativas que abordan la protección, privacidad y la transferencia de datos personales como la Ley de Protección de información personal y el Reglamento General Europeo de Protección de Datos.
• Desarrollo de talento alfabetizando digitalmente a los trabajadores. Una fuerza laboral capacitada en tecnologías digitales es primordial. Las empresas mineras deben atraer y retener talento ofreciendo programas de capacitación.
• Crear una cultura digital dentro de las organizaciones y brindar oportunidades de mejora y fomentar investigación, la innovación e impulsar estrategias digitales exitosas.

Conclusión

La digitalización está cambiando la industria minera al mejorar la eficiencia operativa y la seguridad, al tiempo que impulsa una mayor responsabilidad social y ambiental. A medida que la minería se adapta a esta nueva era digital, es esencial que las empresas aborden los desafíos y aprovechen al máximo las oportunidades que la tecnología ofrece. La clave para el éxito en este entorno digital radica en la capacidad de adoptar de manera efectiva las tecnologías emergentes y mantener un enfoque en la sostenibilidad a largo plazo.

La minería digital no es solo una evolución, sino una revolución que está dando forma a un futuro más eficiente y sostenible para una de las industrias más antiguas del mundo. La digitalización en la minería no solo mejora la productividad, sino que también contribuye al bienestar de las comunidades y al cuidado del planeta, lo que la convierte en un avance esencial en la industria minera global.

 Referencias

1. https://www.analyticsinsight.net/driving-digital-transformation-in-the-mining-industry/
2. https://www.digitec.com.ec/web/noticia/item/mineria-40-el-futuro-llega-con-mejoras-en-la-conectividad-y-menor-impacto-ambiental
3. https://www.cygnetise.com/blog/digitalisation-mining