Mejora de la productividad a través de la integración tecnológica

Transcripción

1 2008: issue 3 A publication of Caterpillar Global Mining Mejora de la productividad a través de la integración tecnológica Las compañías mineras siempre buscan maneras de mejorar la seguridad, reducir los costos, incrementar la rentabilidad y promover la eficiencia. Adoptan procedimientos de mantenimiento preventivos para incrementar la disponibilidad del equipamiento y extender la vida útil de las máquinas. Asimismo, buscan tecnologías para incrementar la producción, mejorar la recuperación del mineral y mantener seguros a los trabajadores. La aplicación de nuevas tecnologías continúa teniendo un impacto positivo en las operaciones de minería en todo el mundo. Las tecnologías de control, diagnóstico y pronóstico dan seguimiento a la información en una cantidad de funciones de las máquinas. Los sistemas de seguimiento de las máquinas proveen información en tiempo real sobre los operadores de las máquinas y el personal en las oficinas de la mina. Cierto número de minas en todo el mundo utilizan otra innovación: MineStar, de Caterpillar, para integrar estas tecnologías existentes y agregar capacidades adicionales, a fin de mejorar las operaciones generales. MineStar es un sistema integral que vincula la información de maquinaria recogida en el campo y la información de control de minerales y de identificación de materiales con los sistemas de las oficinas comerciales de la empresa. Los sistemas de información integrados permiten que los yacimientos mejoren en todos los aspectos: en operaciones, mantenimiento, seguridad y gestión del yacimiento. Puede hacer que toda la operación sea más productiva, dice Ken Edwards, un gerente de la división de comercialización de Caterpillar. En promedio, las compañías mineras informan mejoras de eficiencia de 10 a 20 por ciento. MINESTAR EN EL LUGAR Una compañía que ha adoptado la tecnología es el productor de oro líder en el mundo, Newmont, que trabaja codo a codo con Caterpillar y el distribuidor Cashman Equipment Co. para implementar una aplicación MineStar personalizada para las operaciones norteamericanas en Nevada, EE. UU. Newmont quería un sistema de control para asignar camiones de manera adecuada, controlar los materiales completos, gestionar las operaciones diarias e impactar en la eficiencia y en la productividad, dice Michael Murphy, gerente comercial de Tecnología minera de Caterpillar. Y eso es lo que hace el componente Controlador de Flota de MineStar.

2 Para satisfacer las necesidades de Newmont las dos compañías trabajaron en conjunto con el objetivo de crear una solución líder en la industria. El sistema cubre diferentes yacimientos con un rango amplio de tecnología de taladros de abertura, tractores de pista, herramientas de carga y flota de acarreo. Caterpillar inclusive desarrolló un software para administrar la instalación de carga superior general del yacimiento. Continuamos trabajando cerca de Newmont para llevar el sistema al próximo nivel, dice Murphy. El yacimiento ha presentado mejoras en la producción cuando trabajamos en equipo. Newmont se enfrenta a una cantidad de desafíos mineros en las operaciones complejas de Nevada. Newmont tiene o controla cerca de kilómetros cuadrados (3.056 millas cuadradas) de tierra a lo largo de todo el estado. La compañía opera un gran número de máquinas de una variedad de tamaños, algunas veces transportando el mineral a lo largo de 161 kilómetros (100 millas). Además, Newmont cuenta con uno de los cuerpos de mineral más complejos del mundo. Un yacimiento minero típico tiene menos de doce tipos de mineral; las operaciones de Newmont en Nevada cuentan con hasta 100. Con tantas variables en juego, apuntar hacia una cultura de indicadores similares ayuda a que Newmont consiga la producción más eficiente posible. MineStar es una herramienta que hace posible que Newmont alcance esa similitud ofreciendo procesos consistentes e informando sobre tres yacimientos diferentes al mismo tiempo. UNA MEJOR VISIÓN La cantidad de información que provee MineStar además del hecho de que el software administra actividades en el yacimiento ha modificado significativamente la función de Daniel Reilly, de Newmont, un despachador principal. Tiene una visión general de cada máquina que trabaja en el yacimiento. Mirando la pantalla de la computadora, puedo saber si los camiones están cargados o vacíos, con qué están cargados, qué tipo de material están acarreando y hacia dónde se dirigen. Sé la cantidad de combustible en las máquinas, cuántas cargas se han acarreado durante el día, si ha habido demoras, si una máquina se averió o si el operador se está tomando un descanso. En el caso de las cargadoras, conozco el nombre de la máquina, quién la opera, dónde está perforando, los tipos de material y cualquier tipo de demora. En el caso de las máquinas auxiliares: topadoras, motoniveladoras, tractores y todo el equipo de respaldo, sé quien las opera y dónde están trabajando en cada momento. La tecnología también ha tenido un impacto significativo en ayudar a Newmont a alcanzar los objetivos diarios de producción. MineStar me ayuda a equilibrar qué unidades de carga necesito para perforar la mayor cantidad de material para alcanzar las metas de producción, dice Reilly. Decidimos cuáles son las prioridades, una meta de tonelaje y una meta de material. MineStar determina adonde deberían estar yendo los camiones y cuánto material deberían estar cargando a lo largo del día. Al final del día, MineStar me provee un detalle de qué fue acarreado, hacia dónde y en qué cantidad. MEJORA DE LA PRODUCTIVIDAD A TRAVÉS DE LA EFICIENCIA El sistema MineStar cumplió un rol importante para que las operaciones de Newmont en Nevada se volvieran más eficientes, de acuerdo con Steve Micheli, capataz de MineStar, de Newmont. Antes de MineStar, padecíamos de ineficiencia, dice Micheli. Había más cosas que un controlador hacía manualmente. Actualmente, la computadora realiza los cálculos y nosotros solamente enviamos los camiones que están vacíos. El sistema trabaja dos cargas adelantadas de donde debe estar el camión. En un turno de 12 horas, obtenemos entre 13 y 15 cargas extra por turno al usar el sistema de asignación libre, continúa. Y son necesarias seis o siete pasadas para cargar uno de nuestros camiones Caterpillar 793D. MineStar aporta eficiencia al pozo, y asigna los camiones para que viajen lo mínimo posible, para así obtener el acarreo del mayor tonelaje posible. Realizamos la mayor cantidad de toneladas posibles en un turno de 12 horas.

3 Micheli dice que MineStar incrementó su producción asignando los camiones libremente y no dejando esta decisión al elemento humano. La computadora aporta la exactitud y la coherencia que los humanos no pueden. Y es necesario maximizar la producción para que la minería sea exitosa. Newmont descubrió un beneficio adicional: cuando las operaciones son más eficientes, se reducen los costos. El yacimiento puede utilizar menos camiones, menos combustible y menos neumáticos. Hemos ahorrado innumerables galones de combustible, dice Micheli. Nuestros camiones están más aptos para transportar carga que para circular vacíos. Y no movemos el material dos veces. MineStar también permite mejoras en la producción haciendo que la información de las operaciones esté disponible en un formato fácil de utilizar. Al final de cada turno, el sistema ejecuta un informe y es impresionante lo que se puede aprender, dice Edwards. Todo lo que hace el camión: cuándo se detiene, cuándo carga, el uso del combustible y cuándo el operador descansa para almorzar. Se recopila todo, y el personal de operaciones puede ver el turno completo para evaluar la productividad. Newmont se beneficia de cerca de 100 informes, explica Murphy; todos personalizados para sus operaciones. Utilizan la información para cambiar los procedimientos y buscar proyectos de mejoras permanentes, dice. El sistema mide todo y entrega informes amigables para el usuario, utilizando un software familiar, como Oracle y Business Objects. Los controladores en la oficina reciben los Indicadores claves de desempeño (Key Performance Indicators, KPIs) en tiempo real, y también están disponibles a bordo de las máquinas para el operador. MEJORAS EN LA CLASIFICACIÓN Y LA OBTENCIÓN DE MINERALES Uno de los resultados más positivos de la implementación de MineStar, en Newmont, es la capacidad de dar seguimiento a los muchos tipos de minerales en el yacimiento. Mediante el uso del Sistema de movimiento de tierra asistido por computadora (Computer Aided Earthmoving System, CAES) para las herramientas de carga, los operadores de Newmont puede identificar los tipos de mineral y crear modelos y mapas del yacimiento. MineStar utiliza esa información para programar los camiones y cargadoras y así cumplir con las metas diarias. CAES identifica el tipo de material y ubica en el mapa el tipo de mineral en la superficie. Esto permite al operador de las palas una extracción baja, media o elevada, dependiendo de los requerimientos del yacimiento, dice Murphy. Luego, el Controlador de flota MineStar, controla y maximiza la eficiencia de cómo se transporta el mineral a las instalaciones de procesamiento. Micheli es responsable de asegurar que el modelo del yacimiento esté actualizado con todos los pozos en el campo. MineStar da seguimiento a los bloques de grado y a diferentes tipos de material de manera tal que podamos mantener todo el material donde necesita estar, dice Micheli. Determina qué material está perforando la cargadora y asigna tareas de acuerdo con el tipo de material cargado y los destinos que lo aceptan. Valoramos especialmente que raramente enviamos cargas al lugar incorrecto, dice Micheli. Una carga representa mucho dinero. EL CUIDADO DE LAS MÁQUINAS Otro beneficio clave del sistema MineStar es MineStar Health, que recopila los datos crudos de la máquina, los transmite a un servidor y permite que se analice utilizando un software de sistema de gestión integrado al vehículo (Vehicle Integrated Management System, VIMS). La salud de la máquina es cada vez más importante para el operador de la mina, dice Edwards. Permite que los yacimientos conozcan y que nuestros distribuidores registren la salud de la máquina. Las máquinas van a estar fuera de servicio para realizar el mantenimiento. Y cuando las controla, puede realizar reparaciones antes de que ocurra una falla importante en un componente. Será mucho menos costoso. Las minas pueden ahorrar cientos de miles de dólares con la realización de mantenimiento preventivo.

4 Reilly considera a MineStar como otra de las herramientas que mantienen la flota de Newmont saludable. En despacho, coordinamos con el proveedor los problemas de los equipos y nos aseguramos de que los equipos tengan un mantenimiento programado regular, dice. El proveedor de mantenimiento trabaja con nosotros, intentando hacer que todo funcione. MEJORA DE LA SEGURIDAD En MineStar están incluidas una cantidad de características que ayudan a mejorar la seguridad de los operadores y del resto de las personas en el lugar. Por ejemplo, el sistema puede configurarse para que solicite que el operador ingrese un código que le permitirá operar un equipo en particular solamente si está habilitado a hacerlo. Una vez que fue aprobado para que opere una máquina, el operador sigue un listado de tareas electrónico que debe seguir antes de comenzar el trabajo. Una pantalla a bordo contiene una cantidad de funciones de seguridad. Puede programarse para que transmita regularmente mensajes de seguridad, con el fin de notificar a los operadores sobre los problemas de la máquina y para que se les informe sobre los peligros nuevos o existentes en el lugar. También cuenta con un mapa móvil en la pantalla del sistema de posicionamiento global (Global Positioning System, GPS) que muestra al operador la ruta de acarreo y las direcciones de carga y descarga. CONTAR CON CATERPILLAR Newmont opera una flota de todos camiones y equipo de soporte Cat junto con la cargadora Cat 994 que es el componente de carga frontal de su flota de carga. Debido a su coherencia, la implementación de MineStar permite una mejor integración con los datos de la máquina. Hemos modernizado nuestra flota Cat en los últimos dos años, dice Jack Henris, gerente de superficie del yacimiento. Continuamos con Cat debido a la confiabilidad de las máquinas y al invalorable apoyo de nuestro distribuidor, Cashman. Edwards explica que el distribuidor da soporte no sólo los componentes de la máquina y de MineStar, sino también el sistema de radio y de GPS abordo. El hecho de tener un proveedor como una única fuente es muy importante, dice. Permite que la compañía minimice la cantidad de proveedores en el lugar. CÁLCULO DE BENEFICIOS MineStar puede ser una buena solución para las minas de todos los tamaños en cualquier ambiente. Algunos yacimientos piensan que son demasiado pequeños para esto y que el gasto no lo justifica, dice Edwards. Pero, a medida que el yacimiento crece, y llega a 20 camiones, enseguida se dan cuenta de la diferencia que hace una mejora de más del 10 por ciento de productividad. Es necesario tener más control cuando tiene más camiones y perforadoras. El sistema se paga sólo rápidamente con el precio de la materia prima a los niveles de hoy en día, dice. Durante este auge de la minería, el tema es extraer el mineral del suelo, convertirlo en un producto y enviarlo. La producción es la que manda. Se quiere vender hasta la última onza del producto mientras el precio está elevado. Pero Edwards dice que MineStar puede ser aún más valioso una vez que el auge termina. Durante la próxima baja, se tratará de la eficiencia ahorrar cada centavo y hacer minería de manera eficiente. Este software realmente provee un beneficio ya que el yacimiento puede operar de manera más eficiente y con un costo menor por tonelada. CONSTRUIR LA SUSTENTABILIDAD Newmont cree que el uso de herramientas como MineStar para crear operaciones más eficientes ayuda a que el yacimiento tenga menos impacto sobre el medioambiente y conduce a una operación más sustentable.

5 En estos tiempos, la minería es necesaria para que nos brinde la materia prima que necesitamos para mantener al mundo funcionando, dice Randy Walund, superintendente de yacimiento. No obstante, la realidad es que la minería tiene un impacto en la comunidad y en la tierra. Cuando se pueda utilizar menos combustible fósil y menos equipos, se habrá logrado reducir el impacto. Debido a que podemos dar seguimiento a los materiales, el mineral que contiene oro va al lugar correcto, y los desperdicios también, continua. Por lo tanto, solo utilizamos energía en las plantas de procesamiento y laminado que deben utilizarse. Sabemos que estamos procesando el material correcto. No estamos procesando desperdicios. Si enviamos desperdicios a la planta de procesamiento, estamos utilizando energía y recursos que no se necesitan. Estas eficiencias facilitan que Newmont opere en un mercado de alto costo. Siempre que podamos mejorar la eficiencia, podremos sostener a la compañía, dice Walund. A pesar de que los precios del oro sean elevados, el costo de todo lo demás también lo es. Si mantenemos bajos nuestros costos es más fácil hacer negocios. Al hacerlo, podremos continuar con la actividad en el futuro. CAT, CATERPILLAR, sus logotipos respectivos, Caterpillar Yellow y la imagen comercial POWER EDGE, así como la identidad corporativa y del producto que se utilizan aquí, son marcas registradas de Caterpillar y no pueden utilizarse sin el permiso correspondiente Caterpillar Todos los derechos reservados Qué es Minestar? MineStar tiene varios componentes. FleetCommander es un sistema de control exhaustivo de minas que da seguimiento a los bienes, maximiza la utilización de las máquinas y mejora la productividad y la extracción de minerales. MineStar Health ofrece información accionable sobre la condición de una flota de equipos de minería. Estos sistemas pueden desarrollarse para satisfacer una función requerida por un usuario específico. Una implementación típica incluye un sistema de radio y GPS en cada camión, una pantalla de computación en la cabina del operador y un software que se ejecuta en la sala de control. El controlador utiliza una cantidad de parámetros y fuentes, como información de VIMS y CAES, para administrar las actividades mineras desde una ubicación remota. Michael Murphy, gerente comercial de Sistemas Tecnológicos de Minería de Caterpillar (Caterpillar Mining Technology Systems), compara al controlador con el director de orquesta que dirige un grupo de músicos o con el controlador de tráfico aéreo que administra un concurrido espacio aéreo. El controlador se sienta en una habitación en frente de una pantalla y puede ver qué está ocurriendo con todos los camiones en el lugar, dice Murphy. Sin embargo, MineStar es mucho más que un dispositivo de operaciones remotas; es una herramienta de asignación de camiones. Los camiones circulan y las cargadoras operan de acuerdo con la asignación que realiza el sistema MineStar. Utilizando los parámetros ingresados por el controlador, MineStar decidirá qué materiales se necesitan para satisfacer los objetivos de producción del día y dónde se ubica el mineral y enviará los camiones a las palas excavadoras apropiadas para cumplir con estos objetivos. También realizará ajustes observando las palas y rediseñando las rutas de los camiones para evitar que hagan filas. Antes de que los camiones tengan poco combustible, el sistema MineStar comenzará a asignarlos para que se les recargue combustible y maximizar la producción. En el caso de Newmont Nevada, el cambio de turno se ha automatizado para permitir que la mina optimice su producción durante las horas al final y al comienzo del turno.

6 LA SOLUCIÓN MINESTAR La solución completa MineStar ofrece: Control en tiempo real del equipo móvil, el movimiento del material y el estado del equipo Control en tiempo real y optimización de la flota de minería Análisis histórico e informes de la producción del yacimiento Análisis de diagnóstico y pronóstico de la salud de los equipos Marco de integración de aplicaciones de la empresa MineStar Health transmite automáticamente datos VIMS desde el camión hasta el servidor en lugar de tener que descargarlos manualmente de la máquina. MineStar Fleet Commander permite los informes de producción, la asignación de camiones, el control de la salud y el análisis de flota. MineStar Fleet Commander cuenta con cuatro componentes principales: MineStar Production: provee visibilidad en tiempo real de desempeño de carga, proporciona desempeño mejorado de carga de pala e incrementa la predicción de las ganancias. MineStar Material Tracking: controla el movimiento y el tipo de material, alerta a los operadores y planificadores sobre los desvíos en las rutas para garantizar que el material se traslade a la ubicación correcta. MineStar Machine Tracking: controla la ubicación de las máquinas de toda la flota e incorpora una función de reproducción para analizar el movimiento de las descargas y la congestión en las rutas de acarreo. MineStar Truck Assignment: programa y asigna camiones, maximiza la producción y la utilización de las palas, minimiza el tiempo de espera de los camiones y administra los cambios en los turnos.