Gestión operativa en tiempo real para la mina subterránea, usando tecnologías de industria 4.0

El proyecto “Gestión operativa en tiempo real para la mina subterránea, usando tecnologías de Industria 4.0” se propone como una solución a la pérdida de productividad y control de costos, derivado de la complejidad de la administración del ciclo de minado y de los recursos necesarios para su operación. La operación de una mina subterránea es un proceso muy complejo de administrar de forma óptima, toda vez que enfrenta los siguientes retos: • Alto número de recursos a administrar: Infraestructura (subestaciones eléctricas, estaciones de bombeo de agua, sistema de compresores de aire, sistemas de ventilación, talleres de mantenimiento, estaciones de suministro de diesel, entre otros), Servicios hasta el lugar de trabajo de los equipos (aire comprimido, agua, energía eléctrica, etc), Familias de equipo móvil (barrenación, rezagado de mineral, cargado de explosivos, transporte de mineral, transporte de personal, instalación de servicios, etc), Personal (+3000 personas ingresan a interior mina por día). • No se tiene o es parcial la visibilidad de la ubicación y estado de los recursos por la complejidad para implementar un sistema de medición automático, derivado de las condiciones ambientales como alta temperatura y humedad, de la movilidad de los equipos, de las condiciones estructurales de la mina y de las condiciones operativas ya que los sistemas electrónicos de medición son susceptibles a daños por las voladuras con explosivos. • Factores que generan desperdicios o retrabajos como la dureza de la roca, echado de las vetas, inundaciones, tremores, entre otros. • Condiciones de las vetas como menor ley, más angostas, más profundas y separadas en ramificaciones. En estudios realizados mediante mapeo de procesos, técnicas de manufactura esbelta y seis sigma se han identificado los siguientes problemas: • Fallas en la planeación por pérdida del estado de los recursos. • Malas asignaciones de trabajo por pérdida del estado de los recursos. • Demoras excesivas por cambio de turno. • Demoras operativas por perdidas o fallas de comunicación entre las áreas operativas y las de soporte. • Demoras por atrasos en habilitación de infraestructura y servicios auxiliares. • Demoras y desperdicios por reprocesos en la barrenación. • Cuellos de botella por desalojo de tepetate. Y lo que se considera el peor problema • Repetición de fallas, demoras y retrabajos por no contar con sistema de medición, análisis y mejora establecido. El diseño, desarrollo e implementación del Sistema de Gestión Operativa en Tiempo Real ha implicado abordar tres elementos fundamentales, a) los Procesos de Gestión que aseguren la eliminación de fallas y reducción de demoras, b) la tecnología para la toma de decisiones en Tiempo Real y c) nuevos Roles y Funciones del personal acordes a los nuevos procesos de gestión a ejecutar usando tecnología. En pruebas de concepto realizadas con la aplicación de los tres elementos fundamentales, en el proceso de desarrollo y preparación de la mina se logró obtener resultados de hasta un 50% de incremento en la productividad. Para definir los procesos de gestión operacional a aplicar en la mina subterránea, se hizo una investigación de sistemas de gestión operacional en otros tipos de industrias que se distinguen por su control y disciplina operativa como lo son la industria automotriz y alimenticia que utilizan la gestión operacional propuesta por ISA 95. Los procesos de gestión que propone ISA 95 son ocho: 1) La planeación de corto plazo, 2) La asignación efectiva del trabajo, 3) El seguimiento efectivo del trabajo, 4) La colección de datos, 5) El análisis del desempeño e identificación de causas de no apego a la planificación, 6) El tracking de la producción, 7) La administración de los activos y 8) La administración de los procedimientos y reglas operacionales (SOP). La planeación, ejecución y control de corto plazo han demostrado ser una solución efectiva e innovadora para la operación de una mina subterránea. El desarrollo de software como un Business Process Management System (BPMS) que es capaz de orquestar las actividades de gestión y flujo de información en tiempo real forman parte de la solución tecnológica que necesitan éste tipo de procesos, donde la única forma efectiva de comunicación con los operadores y personal staff es a través de medios digitales.

https://orcid.org/0000-0002-2748-4960