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Las tecnologías de Automatización y su aplicación en minería
Por Dr. Aldo Cipriano, Director de la Unidad Automatización y Control Industrial de DICTUC. www.dictuc.cl
Dados los distintos beneficios que pueden brindar las tecnologías de Automatización al sector minero, es esencial incorporarlas en mayor medida a estos procesos industriales.
Dr. Aldo Cipriano.

Las tecnologías de Automatización (las que, en su acepción más amplia, incluyen la robótica y el control automático), tienen entre sus objetivos principales proporcionar seguridad a las personas, estabilizar los procesos, reducir los costos, aumentar la productividad y mejorar la calidad de los productos intermedios y finales; esto es, en definitiva, aumentar las utilidades de las empresas.

Estas tecnologías permiten reducir la desviación estándar de los principales indicadores, posibilitando así una producción más segura, convirtiéndolas en una alternativa eficaz para aumentar la productividad de manera rápida, ya que la utilización de estrategias de control que incluyan optimización en tiempo real, permite fijar objetivos técnicos y económicos que se reflejan en mayor producción y mejores indicadores de calidad. Con ellas, además, es posible lograr una mayor eficiencia energética del proceso productivo, con ahorros que, dependiendo de la aplicación, pueden llegar a ser significativos. Adicionalmente, permiten monitorizar equipos en tiempo real para facilitar un diagnóstico temprano de fallas.

Si bien es cierto estas tecnologías ofrecen muchas potencialidades, existen impedimentos para que, en ocasiones, se concreten. Es el caso de tecnologías que se incorporan en las faenas a pesar de no estar lo suficientemente maduras y probadas, originando fracasos que disminuyen la credibilidad. Situaciones similares pueden ocurrir cuando son operadas por personal que no maneja adecuadamente sus fundamentos, lo que ocurre, por ejemplo, cuando la empresa reduce costos por la vía de contratar personal sin formación o menos capacitado en estas tecnologías.

En Chile preocupa que muchas instituciones que forman profesionales para la minería aún no incorporen estos contenidos como parte de las materias que enseñan a sus estudiantes. Asimismo, dado que, en general, la minería no es un sector económico relevante en la mayoría de los países desarrollados, tampoco existe en ellos interés por investigar en la disciplina, por lo que las aplicaciones en minería de tecnologías de Automatización se concentran en Australia, Sudáfrica, Canadá y algunos países latinoamericanos. Ambos aspectos (falta de modernización en formación y carencias en investigación), son amenazas de mediano plazo que pueden postergar la materialización de los beneficios que generan.

Otro aspecto a considerar es que estas tecnologías requieren inversiones de capital asociadas a equipamiento generalmente sofisticado (componentes mecánicos, eléctricos y electrónicos, hardware y software, etc.) y conocimiento experto, ámbito en el que centros de transferencia tecnológica (como el DICTUC) realizan un aporte innegable.


Evolución tecnológica

En nuestro país, las tecnologías de Automatización, en versión analógica, se incorporaron en las faenas mineras a fines de los años 60, como parte del programa de expansión de la gran minería del cobre. En la segunda mitad de los 70, comenzó la instalación de sistemas de automatización y control empleando computadores digitales, siendo la minería chilena precursora en la instalación de modernos sistemas de control distribuido (DCS).

Entre los avances actuales más significativos están los camiones autónomos, los LHD para minería subterránea y los robots manipuladores para refinería y fundición. También son muy destacables los desarrollos en control multivariable (MPC) de chancado, molienda, flotación, espesamiento y fundición.

En fechas más recientes corresponde mencionar los simuladores para entrenamiento de operadores (OTS) y los avances en monitorización de signos vitales para mantenimiento predictivo. A mediano plazo, sin duda, la automatización se masificará en las operaciones de las faenas que hoy están menos automatizadas, y el grado de automatización seguirá aumentando gradualmente en las que ya lo están; pues estas tecnologías de Automatización son clave para mejorar la calidad de vida de las personas y aumentar la productividad de las empresas.


Un caso

Los procesos de la hidrometalurgia son altamente demandantes de energía. No obstante, la disponibilidad de esta y la reducción del recurso hídrico se están convirtiendo en limitantes para estos procesos. Razones ambientales, sociales, técnicas y económicas, han llevado a las empresas a estudiar diversas alternativas tecnológicas de generación de energía que permitan contribuir a equilibrar oferta y demanda, para así mantener operativos estos procesos. En este marco restrictivo, también es de interés evaluar el aporte que ofrecen las tecnologías de Automatización, con el fin de maximizar la eficiencia energética.

En este escenario, DICTUC, a través de su Unidad Automatización y Control Industrial, se encuentra realizando, con el apoyo de los Programas Fondef de Conicyt y de I+D Aplicada de InnovaChile de Corfo, dos investigaciones conjuntas con Anglo American Chile, cuya finalidad ha sido desarrollar un sistema de control global y de apoyo a la operación en los procesos de preparación del mineral en la hidrometalurgia (chancado, aglomeración y lixiviación), que combina sensores especializados, simulación dinámica de procesos, modelos predictivos identificados con datos de planta y algoritmos de optimización en tiempo real, destinados a reducir el consumo energético, satisfaciendo a su vez restricciones técnicas y ambientales.
Agosto 2015
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