Acelerar la digitalización y automatización del sector minero europeo
La mayoría de los sectores industriales han aumentado la automatización y la digitalización a un ritmo acelerado en los últimos decenios. Sin embargo, el sector minero es más tradicional y ha tardado más en adoptar procesos pertinentes que prometen una mayor eficiencia y seguridad y una mejora de la salud de los trabajadores. Esta situación está cambiando y la Unión Europea se ha sumado a ella apoyando estratégicamente la digitalización de la minería subterránea. En este contexto, el equipo del proyecto illuMINEation desarrolló una plataforma del internet industrial de las cosas (IIoT, por sus siglas en inglés) versátil y flexible para aplicaciones mineras.
IIoT con gestión y análisis de datos inteligentes
La digitalización y automatización generalizadas giran en torno a la recopilación, la transmisión, el tratamiento y el uso de grandes cantidades de datos. «En IlluMINEation se desplegaron una serie de soluciones de sensores, planteamientos de digitalización polifacéticos y análisis integrales de datos exhaustivos. Esto permite comprender mejor la distribución del grado de concentración del mineral y las condiciones geológicas, facilita la supervisión exhaustiva de la tensión de la roca y el medio ambiente, y favorece el mantenimiento predictivo de los equipos de minería», explica el coordinador del proyecto, Gernot Loidl, de la Universidad de Leoben. Todos los datos se procesan a través de la plataforma del IIoT de illuMINEation. La plataforma multinivel permite una gestión y un análisis de datos sólidos e inteligentes en cada uno de los emplazamientos operativos (nodos periféricos), en cada una de las explotaciones mineras (capa de niebla) o en varias minas a nivel corporativo (nube). Además, en la plataforma se aprovechan soluciones de visualización basadas en navegadores y de código abierto que pueden adaptarse fácilmente a casos de uso específicos de la minería. «El enfoque de código abierto simplifica la gestión de licencias y reduce costes. La implementación de “código bajo” (desarrollo de aplicaciones de arrastrar y soltar basadas en modelos) facilita la personalización del cuadro de mandos. Las capacidades de tres dimensiones (3D) admiten gemelos digitales y realidad aumentada, virtual y sintética, y están disponibles en dispositivos móviles», resume Loidl.
Comunicación en un entorno minero de cuatro dimensiones
En las explotaciones mineras subterráneas ya se utiliza una amplia gama de opciones de transmisión de señales. Entre ellos están wifi , Bluetooth, LoRa (abreviatura de «largo alcance», un sistema emergente de transmisión inalámbrica a distancia ultralarga) y LoRaWAN. El equipo del proyecto illuMINEation utilizó tecnologías seleccionadas caso por caso. «Para aumentar aún más el alcance de las comunicaciones en complejos sistemas de túneles subterráneos hasta más de 1,5 kilómetros, el en el proyecto se desarrolló un sistema de transmisión de datos multisalto basado en la tecnología LoRa», señala Loidl. La minería es un entorno en cuatro dimensiones que cambia no solo en el espacio, sino también en el tiempo. Dado que los túneles y las galerías subterráneos cambian con el tiempo a medida que avanza la explotación minera, la infraestructura de la red se mantiene continuamente, reconstruyendo o eliminando componentes para reflejar los cambios que se producen con el paso del tiempo.
Mejora de la sostenibilidad, eficiencia, seguridad y rentabilidad de las minas
«Las tecnologías desarrolladas permiten un mejor control del macizo rocoso y un mejor conocimiento de la geología y el yacimiento, lo que se traduce en una extracción más eficaz de los recursos con menos esfuerzo y una mayor seguridad en el lugar de trabajo», afirma Loidl. El proyecto también probó y desplegó drones autónomos para inspeccionar zonas peligrosas y desarrolló un sistema de detección de movimientos humanos cerca de equipos mineros para evitar posibles colisiones. «Todos los resultados de illuMINEation mejoran la sostenibilidad y la rentabilidad de las explotaciones mineras al abordar los resultados en materia de salud y seguridad en el trabajo, el impacto ambiental, la extracción eficiente de recursos y las operaciones económicas», concluye Loidl. Los veintidós socios del proyecto de siete países europeos —instituciones académicas, centros de investigación, fabricantes de equipos originales y empresas mineras— han aplicado tecnologías nuevas basadas en los resultados de illuMINEation en sus flujos de trabajo, productos y carteras de investigación. Esta amplia base de expertos, junto con cinco casos de uso reales y el enfoque de código abierto y bajo, proporcionarán una base sólida para la continua expansión de la digitalización y automatización de la minería europea, con beneficios para todos.
Palabras clave
illuMINEation, minería, digitalización, IdC, automatización, minas, IIoT, internet industrial de las cosas, LoRa, drones