Como as novas tecnologias na onda de transformação digital podem mudar o negócio da mineração

Diferente de muitas indústrias, a indústria mineral, devido a sua própria natureza, opera em ambientes extremamente difíceis e remotos. Acrescentam-se a essas características, os grandes desafios deste segmento: enorme variabilidade nos preços das commodities, enormes exigências para preservação do meio-ambiente, extração de minérios com baixos teores e logísticas cada vez mais complexas para a entrega dos produtos em seus clientes.

Frente a estes desafios, a automação desempenha papel preponderante, buscando oferecer uma maior integração da planta, responder rapidamente ao ambiente de alta variabilidade dos negócios, reduzir os custos, aumentar a produtividade e melhorar a disciplina operacional, tirando os trabalhadores de situações de risco. A automação se tornou um pilar no negócio mineral, pois possibilita reduzir e gerenciar melhor as incertezas e extrair ganhos relevantes de segurança e produtividade necessários ao sucesso do negócio.

A Indústria 4.0 trouxe a necessidade de adotar soluções de automação altamente cognitivas e autônomas. A inteligência artificial (IA), a robótica avançada e a tecnologia de sensores inteligentes têm o potencial de ampliar ainda mais a autonomia e acelerar a flexibilização e a independência dos processos produtivos e operacionais.
Podemos destacar algumas tecnologias que serão preponderantes na onda de transformação digital que a indústria mineral pode se beneficiar.

Produção de Dados, capacidade computacional e conectividade: a incorporação de sistemas computacionais e redes de alto desempenho e um grande número de sensores espalhados integrando as plantas geram grandes volumes de dados para análise, que por sua vez podem ser transformados em informações e assim obter uma imagem mais precisa e consistente da realidade para a tomada de decisões.

Data Analytics: técnicas de Inteligência Artificial, incluindo Machine Learning, por exemplo, possibilitam um novo “olhar” do processo de produção mineral. Tarefas complexas, tais como: modelagem geológica, otimização de processos de beneficiamento, programação diária e manutenção preditiva, serão cada vez mais aplicadas no domínio de algoritmos inteligentes e de otimização.

Simulador Virtual – Digital Twin: na sua forma mais simples, um gêmeo digital é um simulador virtual de operações, ou seja, uma “cópia carbono” do mundo físico no mundo digital, onde o se pode manipular um grande número de variáveis por um determinado período de tempo, verificando, assim, como as mudanças afetarão os processos. As simulações que utilizem a tecnologia Digital Twin, podem criar representações digitais da produção em todo seu ciclo permitindo explorar opções dinâmicas, avaliar perdas e ganhos para acelerar ou automatizar decisões.

Wereables: a tecnologia “Wearables” estabeleceu seu espaço no ambiente doméstico e da mesma forma chega à área mineral buscando criar um ambiente de trabalho mais seguro e com maior produtividade. Podemos destacar o uso em sistemas de controle de acesso e rastreabilidade, manutenção e inspeção de ativos, detecção de fadigas e sistemas anti-colisão.

Predição de falhas: ao substituir a estratégia tradicional – baseada em tempo por técnicas com caráter proativo – ajuda a reduzir gastos de manutenção e evitar interrupções que podem custar milhões. Podemos atualmente utilizar algoritmos inteligentes com dados de manutenção e histórico de falhas da planta, e permitir que o algoritmo detecte padrões e sinais nos dados que se correlacionam com falhas. Ao detectar novamente esses padrões no futuro, o algoritmo irá prever com uma maior probabilidade a ocorrência da falha e dará um aviso antecipado (early Warning).

Operação Autônoma: na mineração, o uso de equipamentos telecomandados e autônomos está se tornando crescente nas minas para atividades de transporte, perfuração e também em máquinas de pátios de minérios (“Stacker e Reclaimer”), pois permite diminuir a sobrecarga, aumentar a durabilidade de componentes, otimizar o uso de combustível, diminuir a variabilidade na operação, maior produtividade, diminuir riscos de acidentes e melhorar o planejamento da produção.

A TSA, por meio de seu corpo técnico experiente, está capacitada a ser seu parceiro na caminhada da transformação digital, oferecendo o apoio necessário desde a etapa de consultoria até a implantação para que se colha todos os benefícios dessas tecnologias. Entre em contato.

Fórum do conhecimento: Draga Autônoma

O “Fórum de Conhecimento” promovido pela TSA tem a missão de tornar o conhecimento um bem comum a todos os integrantes de seu time, trazendo novas ferramentas e tecnologias desenvolvidas por sua própria equipe.

Nesta edição, foi apresentado o projeto Draga Autônoma. A TSA já possui amplo know how na modernização de equipamentos convencionais,  transformando-os em equipamentos autônomos, como Máquinas de Pátio (Empilhadeiras e Retomadoras de minério) e Caminhões Fora de Estrada. Esta modernização é muito importante para o mercado mundial, pois permitirá o aumento de décadas na vida útil dos equipamentos. A otimização destes recursos é fundamental, pois com um investimento consideravelmente pequeno frente ao custo de um equipamento novo, é possível converter cada vez mais equipamentos convencionais em equipamentos autônomos.

O equipamento objeto deste projeto é uma draga convencional instalada em uma barragem de rejeitos minerais. Atualmente esta draga opera com duas pessoas embarcadas e não possui instrumentação digital , sendo sua operação baseada na expertise dos operadores e na observação de instrumentos mecânicos, como manômetros de Bourdom, para monitorar as condições de operação do equipamento. O principal objetivo deste projeto é a retirada das pessoas presentes na área de risco que uma barragem de rejeitos apresenta, permitindo que os operadores sejam transferidos para uma sala de controle instalada em local fora da área de mancha da barragem. Como objetivos secundários, este projeto visa melhorar a eficiência da draga e seu tempo de disponibilidade.

No desenvolvimento estão sendo considerados todos os fatores para que a Draga possua condições de operar através de comando remoto e também de forma autônoma, tomando decisões precisas através de sistemas de inteligência artificial desenvolvidos pela TSA.

Com a modernização da Draga será possível que ela opere de forma autônoma recebendo do Centro de Controle de Operações – CCO o levantamento batimétrico da barragem, realizado por um equipamento auxiliar também autônomo, elaborando assim o plano de dragagem. Durante o processo de dragagem, todo o controle do equipamento como navegação, posicionamento, acionamento de bombas e posição de lança, serão realizados de forma autônoma baseados em leituras de instrumentos a serem instalados na draga.

A solução de instrumentação a ser instalada para subsidiar a operação autônoma é composta dos mais modernos sensores, dos mais diversos tipos, como sistema de GPS RTK, Scanners Laser 3D, Radares, Sonares, e instrumentação de predição.

Agradecemos ao Alan Bramusse pela excelente contribuição!

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