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AUTOMATIZACIÓN: MINERÍA DEL FUTURO

Tal como vienen ocurriendo en las diferentes industrias que operan en el país, el sector minero está adecuándose aceleradamente a los constantes avances tecnológicos que están generándose en el mundo. En un entorno dominado por la volatilidad de los precios, la retracción de capital para inversiones y la elevación de los costos de los recursos, los procesos de automatización se han convertido en la respuesta para mejorar su productividad, optimizar sus procesos y, por ende, reducir sus costos. A continuación, conozcamos cómo ha evolucionado el mercado de soluciones tecnológicas y los desafíos que tiene a futuro.

Con el paso del tiempo, el sector minero va teniendo una diversidad de cambios tecnológicos, los cuales están llamados a convertir esta actividad en una industria más eficiente, respetuosa con el medio ambiente, segura con el trabajador, previsora y con capacidad de reacción ante los posibles bajones en las inversiones y cambios en los precios.

Es un proceso que la está llevando a mutar y convertirse en una industria que apela a la tecnología para lograr que los diferentes lenguajes, dispositivos y plataformas puedan converger y comunicarse entre sí mediante sistemas unificados y automatizados aplicados a un creciente número de procesos.

Con ello, también, las empresas del sector intentan responder al desafío que enfrenta la industria de compatibilizar sostenibilidad y productividad, lo que hace imprescindible para las operaciones mineras conocer el desarrollo, gestión, integración e impacto de las tecnologías usadas en la automatización.

En este ámbito, la tendencia en el sector minero es a contar con centros de control que les permitan monitorear sus operaciones en conjunto, sin tener la necesidad de ver las distintas áreas por separado y luego querer reunirlo en un todo, según explica Álvaro Castro, Line Manager de Control Systems de ABB en el Perú.

Además, es importante resaltar el gran desafío que tiene el sector minero. Y es que la industria no tiene aún completamente integrados todos sus procesos, por lo que tiene como tarea avanzar hacia esa integración con estándares comunes para sus objetivos; es decir, que los lenguajes, transmisiones de datos y diversas plataformas ‘conversen’ entre sí.

Es así que, hoy, se ha comenzado ya a hablar en el sector minero peruano de la necesidad urgente de tener una ‘visión completa’ de la gestión de las operaciones mineras. Esto es, gestionar todas las operaciones, desde la mina hasta el puerto, y de cada fase de los distintos procesos, lo que incluye los inventarios, las calidades y los volúmenes; además, claro, de identificar cuál es la mejor forma de alimentar la planta, y cuáles son el producto final, los balances y la producción reales. Es aquí es donde radica la diferencia entre una operación minera eficiente y una tradicional.

Pero, ¿qué tanto ha avanzado el sector minero en la introducción de esos procesos en su labor cotidiana? Está dando los primeros pasos. Y es que según Thorsten Körner, Gerente de Ventas de Bosch, este 2014 fue un año lento debido a la contracción general del mercado y la caída de los precios de los principales metales. No obstante, siendo también un tema político, confía en que para el 2015 sea un año en el cual la minería se reactive y se generen mayores e importantes inversiones orientadas al uso de  los sistemas de automatización.

ABB

ABB es una de las compañías líderes a nivel global en la generación de soluciones tecnológicas para diversas industrias. La empresa cuenta con una larga trayectoria atendiendo a sus clientes en el uso efectivo de la energía eléctrica y proveyéndoles soluciones innovadoras para aumentar su productividad industrial de manera sustentable.

Así, las compañías del Grupo ABB actualmente están presentes en más de 100 países y emplean a más de 145.000 personas, los cuales a través de constantes capacitaciones se encuentran óptimamente calificados para brindar soluciones para la industria, incluyendo al sector minero.

Álvaro Castro, Line Manager de Control Systems de ABB del Perú, explica que, para el caso de la actividad minera, la tecnología más demandada es la que ABB ha desarrollado para la gestión de centros y sistemas de control para procesos continuos, la cual es llamada “Sistema de control distribuido”. Este es llamado así debido a que provee de controladores -CPU- que se encuentran en cada área de la operación, los que permiten que se conecten entre ellas y se comuniquen a velocidades muy rápidas, creando así un solo sistema.

“Con esta tecnología, los operadores pueden operar la planta de manera óptima, teniendo los aspectos más críticos vigilados, maximizando la supervisión y el control”, explica.

“Prácticamente, el 99% de las plantas mineras se encuentran automatizadas con el modelo de Sistema de control distribuido, ya que es el de mejor funcionamiento para esas labores”, agrega.

Es por ello que los sistemas de automatización se implementan en la mayoría de los procesos, ya que de esta forma se consigue recuperar mayor cantidad de mineral, utilizar menos energía y reducir los costos de la operación significativamente.

En suma, estos sistemas mantienen la integridad de la planta en cuanto todos los controladores -que vienen a ser los ‘cerebros’ de cada área están interconectados por una red de control de alta velocidad que, por ejemplo, hace posible que algo que pasa en chancado sea rápidamente controlado en molienda; y, de la misma forma, si algo pasa en molienda, sea controlado en flotación.

“Se puede decir que estos controladores tienen una autopista de controles, que permiten cerrar lazos de control que empiezan en una etapa del proceso y se puede cerrar en otra. Y todo eso de una manera sincronizada”, sostiene  Álvaro Castro.

En el Perú, el proceso de automatización viene mostrando un desarrollo cada vez mayor con el pasar de los años, y esto debido básicamente a los resultados que registra en la variable de retorno de la inversión. Y es que, al perfeccionarse los procesos y requerir menor cantidad de tiempo trabajado, se pueden recuperar con mayor rapidez las  inversiones realizadas.

“Así, desde las plantas más pequeña hasta las más grandes, todas requieren un cierto nivel de automatización”, expresa el ejecutivo.

Sistemas integrados

Los sistemas usados para la automatización son diversos, pero todos ellos –y con el fin de conseguir una mejor eficacia- son configurados en un sistema único estándar que maneja ABB, como es el EOW, el cual posee la capacidad de integrar cualquier dispositivo PLC, ya que entiende todos los lenguajes. Es decir, un sistema que puede integrar todos los dispositivos para que toda la planta opere en un solo entorno.

“Eso ayuda a identificar y llevar un mejor control de todas las etapas de la producción, ya que si existe alguna alarma se podrá solucionar de inmediato”, afirma.

En la misma línea, es importante destacar las ventajas que acarrea contar con las últimas tecnologías, ya que el operario estará en capacidad de reaccionar ante cualquier evento en tiempos más cortos, lo cual significa incrementos de producción y reducción de costos de energía. Todo ello implica caminar hacia una sola plataforma de integración, la cual es la tendencia en el proceso actual de automatización.

No obstante, un aspecto complementando pero decisivo para introducir soluciones  tecnológicas cada vez más avanzadas es tener al personal capacitado para poder manejarlas. En esa línea, ABB viene ampliando su gama de productos la implementación Centros de control con el objetivo de brindar un soporte en línea a las diversas empresas que han integrado la nueva tecnología que provee la empresa a sus operaciones.

“Con estos Centros de control, en caso de que alguna empresa tenga algún imprevisto y no puedan solucionarlo, nosotros, mediante un soporte en línea, o bien les solucionamos el inconveniente o bien trabajamos en conjunto para determinar los pasos a seguir”, explica el ejecutivo.

“Contamos con más de veinte ingenieros de control que están debidamente certificados y capacitados en estas tecnologías”, concluye.

 

SIEMENS

Siemens opera en el Perú desde 1996 y mantiene una posición de liderazgo en proyectos locales de gran magnitud. Posee amplia experiencia en el desarrollo de tecnología para diversas industrias y cuenta con más de 4,500 colaboradores en Sudamérica, de los cuales un promedio de 400 están en el Perú.

Siemens viene trabajando en diversos sectores, entre ellos el minero, con una amplia gama de soluciones, productos y servicios para el área de automatización. Aquí se encargan de brindar los soportes necesarios para optimizar todos los procesos de las distintas tareas que comprende la actividad minera.

En este aspecto el Perú, y especialmente el sector minero, buscan un sistema de control que se encuentre correctamente diseñado y con una arquitectura abierta -es decir, que se base en estándares industriales y configure la integración de diversos equipos- a través del cual se puedan cumplir los objetivos principales, como lo son la mayor disponibilidad de los sistemas de producción, una óptima administración de energía y un control avanzado de procesos. Estos dos últimos para lograr un registro de los datos de energía con la máxima transparencia y ayudar así a reducir los costos asociados a su uso; así como para contar con librerías avanzadas de procesos, las cuales ayuden a implementar aplicaciones complejas y personalizadas para cada solución.

Pero, ¿cuándo se podría considerar el inicio de la búsqueda de la automatización? Pues, se da cuando surge la interrogante de cómo simplificar los procesos para el personal operativo de una industria que permitan lograr una producción a mayor escala. Es decir, se busca cómo producir más rápido y eficientemente para satisfacer un mercado global.

En ese sentido, en Siemens buscaron desde hace muchas décadas atrás la creación de tecnologías para implementarlas a los distintos sectores que las demanden. Es así como por la década de los años 60 surgió el concepto Simatic -que hasta la fecha es el sistema estándar utilizado por la compañía-, para luego, con los procesos I+D continuos de la compañía, desarrollara diversas plataformas evolucionadas de Simatic, llegando hasta el actual Simatic 7.

Para tal fin, Pablo Morales Sánchez, Lead Business Unit Automation Systems de Siemens, explica que en el Perú existe recurso humano buscando tecnologías para la automatización -en muchos casos ya está implantada- y conseguir nuevas herramientas de software y hardware para aplicar a los procesos productivos.

De esa forma surgieron los sistemas de control distribuido, los cuales ayudan a obtener procesos continuos para ser utilizados en procesos mineros, tales como el chancado, la molienda, flotación, entre otros.

“Así, en caso de que una compañía nos indique que desea controlar todas las distintas etapas de una operación, como el chancado, flotación u otras, llegamos a obtener un control integrado PCS (Process Control System)”, explica Morales.

Process Control System

Esta solución,  llamada “Sistema de Control de Procesos” es la más demandada a Siemens en el sector minero. Este Proceso se encuentra dentro del concepto único y estándar global llamado Totally Integrated Automation (TIA), el cual redefinió la ingeniería de automatización a comienzos del año 2000.

El TIA o Total Integración y Automatización implica brindarle al mercado una única plataforma de integración ya que, con ello, todo lo que se desarrolle trabajará bajo dichos estándares y dentro de la pirámide de la automatización.

 

¿Qué es la pirámide de la automatización?

La denominada Pirámide de Automatización es la que engloba el conocimiento de muchos años de automatización. Así, es posible conocer la información que acontece en campo mediante los controladores (PLC), información que posteriormente puede ser llevada a un sistema de visualización (HMI) para, finalmente, llegar al tope de la pirámide de automatización en donde se debe conocer cómo se maneja la información y qué conocimientos se generan para ayudar a la toma de decisiones.

“La tendencia es ir hacia un TIA (Totally Integrated Automation), el cual nos lleva a cederle un mayor espacio al software -que en la actualidad se posiciona fuertemente- y encaminarnos hacia la digitalización”, sostiene Pablo Morales.

Así, las compañías que ya cuentan con cierto nivel de tecnología siempre buscan subir al siguiente nivel de la pirámide que les ayude a obtener una óptima operación. Es decir, van buscando el concepto de TIA integrándose bajo un solo control.

 

Uso de sistemas

Estos sistemas, debidamente implementados, concluirán en una serie de beneficios para los sectores que las utilicen. Así, a pesar de que las operaciones mineras se enfrentan a muchos retos decisivos, las tareas que se encuentran automatizadas lograrán mantener una producción económica ante la continua presión de los precios.

Es este hecho el que ha determinado, por ejemplo, que en los últimos meses, pese a que se observó una contracción en la inversión en el sector minero, se haya mantenido en el sector la demanda por tecnología de empresas como Siemens.

“Eso se debe, básicamente, a que los titulares mineros se han percatado que invertir en tecnologías de automatización les resulta rentable, al reducirle sus costos y aumentarles su nivel de productividad y eficiencia”, explica Morales.

“Es decir, si el sector afronta una importante caída en el nivel de precios y debe buscar reducir sus costos de producción con la finalidad de mantener su margen de rentabilidad, esta reducción se logra a través de la automatización, rubro en el cual Siemens ha tomado una posición de liderazgo”, agrega.

Pero hay otras ventajas, como el incremento de la producción con la máxima disponibilidad y confiabilidad en todas las operaciones mineras, así como el aumento de la calidad del producto. Y a todo eso se suma la protección del personal y la reducción del consumo de agua y energía, lo que para el titular minero representa una reducción en sus costos y ver un retorno de sus inversiones con mayor prontitud.

“Si la automatización no logra demostrar a los titulares mineros rentabilidad, estas tecnologías no están cumpliendo sus objetivos ya que han sido diseñadas para conseguir eficiencia, productividad, protección y retorno de la inversión”, sostiene el ejecutivo.

REXROTH

La historia de Rexroth se remonta a 1795, cuando construyó una primera forja de martillo,  para luego convertirse con el paso de los años en una compañía que fue adquiriendo diversas empresas ligadas al sector hidráulico.

Este conglomerado fue absorbido en 2001 por el Grupo Bosch, con lo que continuó su constante desarrollo hasta transformarse en lo que es hoy: uno de los referentes mundiales en la creación de equipos hidráulicos y para automatización de procesos.

A la fecha, la empresa se dedica a atender a todos los sectores industriales, aunque lo hace con énfasis en el sector minero desde que comenzó la producción de componentes hidráulicos.

Al respecto, Thorsten Körner, Gerente de Ventas de Bosch, explica que con la incursión de las grandes compañías mineras en nuestro país el estándar tecnológico se ha elevado sustancialmente; y tanto que han surgido empresas nacionales dedicadas, por ejemplo, a la fabricación de vehículos mineros, con tecnología y calidad de manufactura a niveles internacionales.

No todo es ‘automatizable’

Pero para hablar acerca de la automatización en la industria es importante tomar en cuenta la electrónica con la que hoy en día cuentan todos los sectores industriales, ya que los sistemas automatizados funcionan a partir de una unidad de mando -en forma de Unidad Lógica Programable (PLC)- con diversos sensores que alimentan señales y actuadores que generan una acción dentro del proceso. Todos ellos, comunicados a través de una línea CAN.

En minería, sin embargo, argumentar que los procesos que se tienen o dan son automatizados resulta algo complicado, ya que lo común es que la automatización se produzca en procesos repetitivos y cuyo material de trabajo es uniforme, lo cual no sucede en el sector.

Así, en tareas de extracción minera, por ejemplo, donde las variables de trabajo son diversas y cambian en todo momento, son pocos las tareas que se pueden automatizar. No obstante, sostiene Körner, en las correspondientes al procesamiento de mineral u otros procesos consecutivos, sí es posible la automatización ya que se cumplen con las condiciones antes mencionadas.

De hecho, en el sector minero no todo es automatizable, lo que en gran parte se debe a las condiciones bajo las cuales se trabaja.

Para el caso de las perforaciones subterráneas, por citar un ejemplo, es imposible hablar de automatización ya que en este proceso existen muchas variantes que impiden que se pueda programar una máquina y que esta logre realizar tales tareas de forma automática.

Pero, en contraste, para el caso de la excavación de un túnel para una hidroeléctrica, por ejemplo, los usos son diferentes. Y es que en este caso no dependemos de las características del material -puesto que no es importante-, por lo cual se puede contar con maquinarias o procesos automatizados.

A pesar de ello, en lo que se refiere al transporte o al procesamiento de materiales sí existen procesos automatizados ya que el proceso minero se parece mucho a un proceso industrial -transportes sobre fajas, tratamiento químico y mecánico-, lo cual es un proceso conocido y que se puede programar para mejorar la productividad.

“En esa línea, en Bosch ofrecemos soluciones personalizadas, ya que según los requerimientos del cliente nos dedicamos a la asesoría y comercialización de productos relacionados a la hidráulica y la automatización y control dentro de sistemas de fuerza.”, expresa Thorsten Körner.

Beneficios tangibles

La automatización acarrea varios beneficios para aquellos sectores que acceden a dichas tecnologías. Así, la exactitud, repetitividad y confiabilidad, sumado a que es mucho más fácil derivar datos y estadísticas de procesos, son de gran atractivo para los diversos sectores. Y en especial el minero, el cual hoy en día pasa por una etapa de altos precios y menores inversiones, lo cual genera que se busquen medidas para ahorrar en sus costos.

En ese aspecto, otro de los beneficios está relacionado al tiempo que se invierte en cada labor y, por ende, la reducción sustancial de los costos ya mencionados anteriormente.

“La precisión de dichos sistemas reduce la probabilidad de errores, cuya subsanación casi siempre estará ligada a grandes inversiones económicas”, precisa el ejecutivo.

Además, a lo expresado es importante añadir que, debido a que el mercado peruano está creciendo a pesar de la desaceleración, en Bosch son optimistas y proyectan que en el futuro cercano se reflotarán varios proyectos mineros, lo cual conllevará a una mayor demanda por sus equipos y tecnología.

“Tendremos una mayor demanda de las empresas debido a la constante búsqueda de soluciones, y a que con nuestros productos serán mucho más eficientes y, por consiguiente, mucho más rentables”, proyecta Thorsten Körner.

Entre las compañías a las cuales la empresa le provee de componentes y servicios figuran Cerro Verde, Barrick, Yanacocha, entre otras más.

¿Por qué se automatiza hoy?

Una de las preguntas que surge siempre en el tema de la automatización es cuáles son los motivos principales por los cuales la industria minero identificó en las nuevas tecnologías una herramienta vital para optimizar sus procesos. Y estos, según los especialistas, son fundamentalmente tres.

El primero es la racionalización económica en las plantas, al ocupar maquinaria en vez de fuerza humana para las tareas; el segundo, es la precisión, ya que normalmente los procesos automatizados son mucho más exactos y tienen excelente repetitividad, lo cual genera una mayor productividad de las maquinarias, procesos o plantas; y, finalmente, el tercero y más importante es la seguridad y salud ocupacional ya que la industria moderna intenta evitar que los seres humanos estén expuestos a riesgos en su ambiente de trabajo.

Todos ellos son factores determinantes para que en la actualidad parte de los procesos o trabajos básicos de la industria minera cuenten, en mayor o menor grado, con cierta automatización en sus diferentes campos de trabajo.

“Como en todos los sectores industriales, lo que importa es que exista un retorno de la inversión. Todo se basa en un cálculo financiero, y si se determina que mediante el uso de las tecnologías se logra mejorar los procesos y acarrea un beneficio para la empresa, la mayor probabilidad es que se dé dicha automatización”, señala , Thorsten Körner, Gerente de Ventas de Bosch.

ROCKWELL

Rockwell Automation fue creada en 1903 y desde entonces a la fecha se ha convertido en una compañía global que provee soluciones de automatización industrial e información.

“Rockwell Automation cuenta con oficinas en Perú desde el 2004, pero se dirige al mercado minero desde antes, hace un poco más de 20 años”, explica Carlos Bazán, Branch Manager de Rockwell Automation Perú.

“En el Perú, las empresas están más enfocadas en obtener mayor eficiencia en cada una de sus actividades, aumento de productividad, la seguridad de los trabajadores y con todo ello obtener la sustentabilidad de sus operaciones”, agrega el ejecutivo.

Esta sustentabilidad se consigue con el desarrollo de distintas tecnologías, las cuales debido a las constantes búsquedas del sector por maximizar sus procesos y reducir sus costos hallan la solución en la automatización.

Así, es importante conocer las ventajas que acarrea integrarse a esta tendencia -de la automatización- que viene dándose en el sector minero, en la cual se consigue una mayor precisión, se garantiza la seguridad de los operarios y se obtienen resultados de manera más óptima en las operaciones.

Todo ello se da mediante la integración de los distintos lenguajes con los que cuentan las maquinarias o procesos, para que todo ello sumado se vea como un todo, proceso que permita el control en tiempo real.

“Lo que mejor hacemos en Rockwell Automation es ayudar a los fabricantes a alcanzar el éxito con soluciones de control e información de automatización industrial, soluciones diseñadas para proporcionar a nuestros clientes una ventaja competitiva”, expresa el ejecutivo.

La empresa -cuya casa matriz está en Milwaukee, Wisconsin, EE.UU.- opera en el Perú desde el 2004 atendiendo las necesidades de distintos sectores, como el minero, petrolero, entre otros.

Rockwell Automation ofrece un rango completo de soluciones de control de máquinas, desde componentes rentables hasta sistemas altamente integrados. Sus soluciones, según la empresa, son fáciles de implementar y ayudan a acelerar el tiempo de lanzamiento al mercado y a reducir el costo total necesario para diseñar, desarrollar y entregar su máquina.

Entre sus marcas incluye a Allen Bradley, que provee componentes de Automatización y Sistemas de Control Integrado; Rockwell Software, que genera programas de información, visualización y control de software; y Rockwell Automation, que ofrece soluciones y servicios que complementan su oferta de productos y maximizan la producción durante todo el ciclo de vida de la automatización.

La aplicación de estas tecnología a los procesos productivos y de operación, sin embargo, requieren de la disposición y, muy importante, de presupuestos para la inversión en ellas por parte de las empresas. Pero es una inversión rentable.

 “Se entiende que con la implementación de estas nuevas tecnologías, la empresa debe realizar una inversión para conseguirlas e implementarlas, pero a la larga esto significará un ahorro en sus procesos e incluso mantenimiento y obtención de productos”, concluye Carlos Bazán.

Rumbo Minero Ed. 82 – Octubre 2014

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