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Gemelos digitales, aliados de la minería inteligente

Gemelos digitales

Por: Efraín Mariano

Los gemelos digitales permiten a los usuarios recopilar, procesar, monitorear, administrar y compartir información para reducir fallas, optimizar costos y aumentar eficiencia.

La complejidad de la industria minera obliga a las empresas a mantenerse a la vanguardia en la implementación y adopción de nuevas tecnologías para optimizar sus procesos productivos.

Por si fuera poco, la irrupción de la pandemia, más que desacelerar estos procesos, ha venido acelerar la Transformación Digital y la adopción de nuevas tecnologías.

México, con mineras de prestigio internacional, avanza hacia una minería inteligente o minería 5.0. Administrar los activos mineros es una acción clave para las compañías que, en la actualidad, buscan reducir los márgenes de error, anticipar fallas, optimizar costos y blindar su operatividad.

En la industria minera, la integración de tecnología digital está optimizando fundamentalmente la forma en la que opera y brinda valor a sus clientes. Y es que ofrece un amplio abanico de soluciones, desde mantenimientos correctivos y análisis de datos en tiempo real, hasta monitoreo remoto y gemelos digitales. Todas esas soluciones están aumentando las capacidades y productividad en los distintos eslabones de la cadena de valor.

Gemelos digitales y su mejora operacional 

Hablar de un gemelo digital es referirnos a una réplica virtual en 3D de algún elemento físico. Aunque no es solo una copia o modelo, también es un activo con todo lo que ello conlleva, reflejando datos con información precisa para realizar los trabajos respectivos.

En otros términos, un gemelo digital permite a los usuarios recopilar, procesar, monitorear, administrar y compartir información sobre un activo en particular.

En la industria minera, específicamente en la minería inteligente, los gemelos digitales están ayudando a transformar los procesos productivos. Con la implementación de los gemelos digitales se están creando modelos virtuales alimentados de datos en tiempo real, donde los escenarios se pueden probar rápidamente antes de que se implementen, impactando directamente en ahorros y mejoras operacionales.

Con la integración de datos, modelos 3D, escaneos y soluciones de realidad aumentada, los gemelos están aumentando la eficiencia operacional.

Existen soluciones digitales que ayudan a recopilar y procesar información relacionada con todas las operaciones y procesos en la minería. Esa información, cuando se combina con monitoreo y sistemas de sensores distribuidos, habilita los gemelos digitales. 

Igualmente, los gemelos digitales, permiten visualizar, en realidad aumentada, escaneos y modelos geológicos de operaciones mineras. Igualmente ayudan a ampliar las capacidades de plantas de procesamiento para monitoreo en tiempo real.

Gemelos digitales, habilitadores de eficiencia 

En la industria minera, los gemelos digitales mejoran el comportamiento de las máquinas. Entre sus ventajas y beneficios se puede mencionar que ayudan a detectar problemas con antelación. Los gemelos digitales permiten conocer futuros problemas para tener la solución antes de que ocurra.

Igualmente ayudan a reducir los tiempos de inactividad, a reducir los costos, ayudan a optimizar los procesos y aumentar eficiencia.

Asimismo, ayudan a identificar oportunidades de negocio gracias al análisis masivo de datos es posible comparar la utilidad con los datos empresariales y entender mejor posibles oportunidades de negocios.

Del mismo modo, ayuda a comprobar que los productos se fabrican con las especificaciones técnicas correspondientes sin tener que recurrir a las pruebas de calidad.

Son muchos los segmentos de la industria minera que pueden beneficiarse de las ventajas de los gemelos digitales, pero especialmente destacan: en la industria extractiva; se utilizan para analizar datos y supervisar cualquier posible problema que pueda surgir en las excavaciones o perforaciones.

Algunos estudios sugieren que los gemelos digitales podrían ayudar a ahorrar el 70% de la energía y por lo tanto reducir costos.

Asimismo, el sector automotriz, incluyendo camiones pesados empleados en la minería, está muy ligado a los gemelos digitales; por el continuo proceso de digitalización y automatización para mejorarlos.

Gemelo digital, predicción de averías 

La Universidad CEU Cardenal Herrera (CEU UCH) de Valencia y una empresa de tecnología han iniciado un proyecto de colaboración para incorporar nuevas técnicas de inteligencia artificial al modelo de gemelo digital para la industria 4.0, que pueden beneficiar a varios segmentos, como el minero.

Las partes trabajan en el desarrollo de algoritmos de Machine Learning y técnicas de Big Data para la predicción de fallas y el mantenimiento predictivo de maquinaria industrial que permita evitar paradas en la producción.

La maquinaria industrial cuenta normalmente con sistemas de alerta que avisan de las averías en los equipos para evitar un daño grave. Estas alertas normalmente finalizan con una parada segura del sistema. Con este proyecto conjunto, los desarrolladores pretenden ir un paso más allá para diseñar un modelo basado en inteligencia artificial; el cual permita predecir cuándo se puede producir una avería antes de que se active la alarma de parada de un equipo industrial.

Para el desarrollo de este tipo de modelos predictivos para el mantenimiento de maquinaria es necesario monitorizar en tiempo real valores como temperaturas, vibraciones, tensiones, intensidades o valores de consumo, entre otras variables. Esta metodología predictiva basada en inteligencia artificial se podrá integrar en el desarrollo de “gemelos digitales”.

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