Informe Técnico Software: Tecnologías orientadas a la optimización de procesos

La digitalización de los procesos productivos se relaciona estrechamente con la creación y modernización de los softwares que permiten manejar grandes volúmenes de información y optimizar los procesos. Estas tecnologías son aplicables prácticamente en cualquier lugar que requiera un control mejorado. Estas herramientas han logrado definir objetivos de optimización como maximilizadas para la optimización de procesos son Sistemas Expertos o “Fuzzy Logic” (lógica difusa) desarrollada por expertos en la materia de minería, aunque advierte la presencia de una tecnología complementaria que tiene una alta oportunidad de crecimiento. “Se trata de Model-Predictive Control (MPC), normalmente acompañado de un optimizador (LP o QP). Mientras que los sistemas expertos pueden decirle las proceso a las condiciones óptimas mientras respeta todas las restricciones medibles. MPC aplicado como una solución de optimización de restricciones puede manejar las restricciones cambiantes de manera más efectiva que una solución prescriptiva como los sistemas expertos”, afirma. Por su parte, la representante de ZYGHT, Daniela Marín, señala que los softwares más utilizados “se encuentran los orientados a la

Foto: Archivo B2B Media Group

En minería Software: Tecnologías orientadas a la optimización de procesos

zar el rendimiento, minimizar el consumo de energía de la unidad o maximizar el margen de beneficio instantáneo, procesos que son detallados por los expertos consultados por MINERÍA CHILENA para este informe.

Disponibilidad

El mining sales director Southern Cone de Emerson Spa, Felipe Cabrera, explica que las soluciones de software más comúnmente uticondiciones operativas óptimas, son soluciones de estado estable y generalmente no tienen un sentido de la dinámica del proceso. MPC se conecta en cascada directamente a los bucles de control de retroalimentación existentes y puede llevar el gestión de seguridad, salud y medioambiente, cuyo propósito es entregar a toda organización un ambiente laboral seguro, para las personas que están dentro de la organización, así como para las que están fuera y conservar su entorno”. “Las grandes compañías deben cumplir con las normativas y leyes establecidas, lo que hace de este tipo de software una herramienta útil y eficaz, ya que en áreas críticas de la empresa como la seguridad, el no contar con datos adecuados pue-

Los especialistas en esta materia resaltan los usos estratégicos que tienen estos programas para la cadena de valor de la industria.

de repercutir en la toma de decisiones y poner en riesgo toda la operación a corto, mediano y largo plazo dentro de la organización. Estos incumplimientos incluso pueden significar la detención de una faena”, añade.

Optimización

En cuanto a las mejoras en productividad, la ejecutiva menciona que “un software de gestión HSE, son herramientas tecnológica que garantiza el cumplimiento de la normativa y un aumento en la productividad de los procesos al permitir evaluar la contingencia a la que pueden verse sometidas las operaciones de la compañía y, por tanto, planificar controles preventivos a tiempo”. De la mano con eso, señala que la digitalización de los procesos, desde cualquier dispositivo, “permite hacer seguimiento en tiempo real de cada una de las actividades lo que facilita la obtención de parámetros de medición para la generación de informes para gerencias y mandantes, gestionar con eficacia los compromisos y medidas de seguridad, salud y medioambientales que debe seguir la empresa”.

Características

Este tipo de softwares deben cumplir una serie de características para poder operar como tal. Según Felipe Cabrera detalla que “los MPC/APC incorporan un modelo dinámico que corrige el proceso de manera suave y eficiente hacia el óptimo actual frente a restricciones cambiantes. Hace esto incluso si el proceso tiene un tiempo muerto como la dinámica de proceso dominante como un circuito CIL o un alto grado de interacción como en un circuito de molienda. Es un producto de software que puede ser independiente e instalado en un servidor (como Aspen DMC) o integrado en un sistema de control DCS como DeltaV PredictPro”. “La licencia de los productos MPC generalmente se basa en el tamaño (frecuentemente medido como MV) y los programas de tarifas de licencia varían de un proveedor a otro. MPC se conecta en cascada a los bucles de control regulatorio como una función de supervisión. La configuración del controlador incluye la definición de los MV, CVs y DVs. Con un PL o algún tipo de optimizador, algunas de las variables pueden definirse como variables maximizadoras o minimizadoras. La prueba de pasos (similar a los procedimientos de ajuste de bucle) se usa para identificar el modelo de respuesta del proceso entre las entradas y salidas del proceso. Luego, el controlador intenta

usar esa información para minimizar el error entre los objetivos operativos y los límites óptimos en un intervalo futuro con una cantidad mínima de movimientos bien coordinados”, precisa el especialista. Daniela Marín, por otro lado, añade que “el almacenamiento en la nube es una característica beneficiosa porque puede ahorrar costos en equipos. También mejora la eficiencia, ya que la carga de mantenimiento del hardware es algo de lo que es responsable el proveedor de la nube. La redundancia y la replicación de datos son otras ventajas del almacenamiento en la nube ya que aseguran la continuidad operacional y la seguridad de los datos”. Además, agrega que “otra característica valiosa es la funcionalidad sin conexión o fuera de línea, ya que permite trabajar en la plataforma incluso en áreas de conectividad deficientes. Esto es fundamental en este tipo de software ya que debe funcionar sin demoras y ser utilizable independientemente de la estabilidad de Internet”. Felipe Cabrera destaca que esta tecnología “es aplicable prácticamente en cualquier lugar que requiera un control mejorado y se ha utilizado en el control de nivel de la tolva de alimentación de fundición, circuitos de molienda, circuitos CIL, espesadores y más”. A su juicio, “los mejores candidatos son los procesos continuos que tienen un alto grado de interacciones multivariables o dinámicas difíciles como el tiempo muerto y la respuesta inversa, y los procesos que se benefician de la optimización de restricciones. Se ha aplicado a algunos procesos “rápidos” como la combustión, pero por lo general entregaría un control maestro de todo el horno o tostador y dejaría los controles básicos de combustible y aire en el sistema de combustión para estrategias de control regulatorio más rápidas”.

Proyecciones

Respecto a las proyecciones para este tipo de tecnologías, el CEO Octopus Mining Suite, Zdenko Koscina, explica que los softwares de optimización “han evolucionado muchísimo durante los años, y seguirán avanzando cada vez más rápido, de la mano del desarrollo de las ciencias de la computación, las matemáticas, y la masificación de la tecnología (…) son capaces de modelar los procesos de manera más precisa, incorporando todas las variabilidades y particularidades, muy propias de la minería”.

De Izq. a Der.: Felipe Cabrera, mining sales director Southern Cone de Emerson Spa. Daniela Marín, representante de ZYGHT. Zdenko Koscina, CEO Octopus Mining Suite.

La digitalización de los procesos desde cualquier dispositivo permite hacer seguimiento en tiempo real de cada una de las actividades lo que facilita la obtención de parámetros de medición para la generación de informes para gerencias y mandantes, gestionar con eficacia los compromisos y medidas de seguridad, salud y medioambientales que debe seguir la empresa”, señala Daniela Marín, representante de ZYGHT.

La firma comparte las favorables experiencias con el modelo inteligente tridimensional que conecta los procesos del diseño y construcción para poner a disposición del mandante información, cuantificaciones y análisis paramétricos de todo el desarrollo del proyecto.

JRI ha aplicado exitosamente metodología BIM a proyectos desarrollados en Codelco

Metodología BIM en el Proyecto Rajo Inca (PRI)

Mayor eficiencia tanto en el diseño como en la ejecución de proyectos facilita la metodología BIM (Building Information Modeling) utilizada por JRI Ingeniería, empresa que este año 2022 cumple 40 años de trayectoria, y que permanentemente integra tecnologías vanguardistas a su gestión. “Hemos aplicado exitosamente a proyectos mineros el modelo inteligente tridimensional BIM, que vincula atributos típicos de esta actividad como información técnica de los equipos, cantidad de materiales incluidos en el diseño y costos de los mismos, entre otros”, afirma Mario Vesely, Gerente Técnico de la empresa consultora nacional.

VISIÓN INTEGRAL

La plataforma de modelado 3D BIM permite conectar los procesos del diseño y construcción para así poner a disposición del mandante información, cuantificaciones y análisis paramétricos de todo el desarrollo del proyecto. “Al definir secuencias y “paquetes” constructivos en el modelo 3D, se facilita gestionar la información de manera integrada, anticiparse ante eventuales complicaciones y realizar el trabajo con mayores certezas”, resalta Vesely. Felipe Urzúa, Jefe de Disciplina Mecánica de JRI, asevera que BIM beneficia a los clientes al facilitar una única fuente la trazabilidad completa del proyecto. “Eso les asegura útil información, mayor eficiencia en el rendimiento del proyecto y que mejoren los procesos de licitación. Es decir, se optimiza el costo de la construcción pues hay menor margen de error, interferencias o cambios, y un mayor control”, precisa.

SUPERANDO AL ESTÁNDAR

JRI ha invertido en los últimos años recursos profesionales y tecnológicos para ofrecer al cliente la metodología BIM. “Nuestra compañía dispone del software AVEVA EveryThing3D (E3D), que puede entregarle al cliente el diseño de las instalaciones en modelo 3D con todos los atributos y vinculaciones automáticas que sean necesarios y convenientes para el propósito de vinculación de diseño, cubicaciones, costos, constructibilidad, etc.”, sostiene Urzúa. Destaca que “Nuestro BIM integra incluso el diseño de movimiento de tierra. Entonces tenemos un producto robusto y multidisciplinario que supera incluso el estándar de lo comúnmente solicitado”.

CASOS EXITOSOS

JRI ha estado aplicando exitosamente la metodología BIM en el Proyecto Rajo Inca (PRI) de División Salvador de Codelco. Se le encargó a la empresa realizar la ingeniería de detalles para ejecutar el acondicionamiento de la Planta Concentradora con mejoras en el transporte de relaves, y de la Planta de Tratamiento de Minerales Oxidados. “PRI ha sido todo un desafío porque a la aplicación de la metodología BIM debimos integrar la metodología AWP (Advanced Work Package) para la paquetización de proyectos de construcción. Logramos generar una ingeniería unificada mediante flujos de trabajo concurrente, incorporando tecnologías basadas en la nube, y ambientes colaborativos de trabajo que garantizan la calidad de la información generada por el proyecto”, afirma Michael Marchant, Administrador de Sistemas BIM de JRI. Agrega que “el cliente ha valorado contar con la trazabilidad de los materiales para construcción y la colaboración interdisciplinaria alcanzada”. René Álvarez, Jefe de Disciplina de Minería de JRI comparte los buenos resultados de BIM aplicado en un proyecto de excavación subterránea para Codelco Andina, y en el que la firma intervino en la etapa de factibilidad y en la ingeniería de detalle. “Fue muy útil la trazabilidad. Nos facilitó ordenarnos, mientras que nuestro cliente contó en todo momento con una sola fuente de información medible que exitosamente utiliza en los trabajos de construcción”, resalta. “Hoy estamos desarrollando el proyecto Diamante para Codelco El Teniente con metodología BIM , con expectativas en lograr alto estándar de eficiencia en diseño y construcción.” agrega.

PROYECTOS GESTIONADOS CON BIM.

Nombre de Proyecto Monto de Inversión HH Ingeniería de Detalles Años Ingeniería de Detalles INGENIERÍA DE DETALLES PROYECTO RAJO INCA 1.371 MUSD 800.000 aprox. 2019-2022 INGENIERÍA DE DETALLE PROYECTO DIAMANTE 570 MUSD 140.000 aprox. 2021-2022