¿Cómo la Inteligencia Artificial revoluciona la minería?

Descubre cómo la automatización permite a las empresas mineras enfrentar los desafíos actuales de la industria. Mientras la tecnología de automatización ha transformado varias industrias durante décadas, el sector minero ha empezado recientemente a adoptar la robótica. Con la creciente presión para mejorar la productividad, reducir costos y garantizar la seguridad de los trabajadores, el uso de robots mineros se ha vuelto cada vez más común. Desde camiones autónomos hasta perforadoras controladas a distancia, los robots mineros están cambiando la cara de esta industria crítica.

En este artículo, exploraremos las razones detrás de la automatización en la minería, los beneficios del uso de robots mineros, las aplicaciones apropiadas y los tipos más comunes de robots utilizados.

¿Por qué la Industria Minera se está Automatizando?

Una Renuencia Histórica a Automatizar Históricamente, el sector minero ha evitado la automatización debido a su dependencia de tecnologías conocidas y confiables. Además, las empresas mineras han tenido dificultades para implementar tecnologías de automatización en el pasado.

Las operaciones mineras son de escala masiva, tanto en tamaño físico como en complejidad operativa. Transformar estas empresas puede ser una tarea enorme. Una transformación de este tipo normalmente requiere tres componentes que son la implementación de tecnología, la adaptación de las operaciones existentes y transformación de la cultura y las capacidades mineras

Implementar la tecnología requerida sin adaptar las operaciones existentes y cambiar la cultura no será suficiente. Sin embargo, las empresas mineras están teniendo éxito gracias a que cada vez más fabricantes de equipos originales invierten en tecnología de automatización para la industria minera.

Este éxito proporciona estudios de casos que las empresas mineras pueden aprovechar para sus propios proyectos de automatización. Además, los fabricantes de equipos originales suelen asesorar a las empresas sobre la integración de la automatización en sus operaciones existentes y la transformación de la cultura de la empresa para adoptar la automatización.

Desafíos de Seguridad en la Minería

La seguridad de los trabajadores ha sido un desafío constante en el sector minero, una industria intrínsecamente peligrosa que expone a los empleados a una variedad de riesgos. Entre los peligros físicos más comunes se incluyen derrumbes, desprendimientos de rocas, explosiones, daños auditivos, accidentes de vehículos, ahogamiento, vibraciones y otros traumas físicos. Además, se presentan peligros biológicos, como la exposición a humos venenosos, polvo y diversos disolventes utilizados en la separación de minerales y metales pesados. Por último, pero no menos importante, los peligros ergonómicos incluyen el traumatismo acumulativo debido al levantamiento de objetos pesados y movimientos repetitivos, así como la sobreexposición al calor o al frío, junto con lesiones musculoesqueléticas asociadas con las tareas mineras.

Demanda Creciente de Sostenibilidad

La industria minera se encuentra bajo la presión de líderes mundiales para mitigar su impacto ambiental, siendo las emisiones una preocupación destacada. Estas emisiones provienen principalmente de factores como el elevado consumo de energía necesario para alimentar equipos y maquinaria, el transporte de materiales, el proceso de extracción y refinación, así como las modificaciones en el uso del suelo que la actividad minera puede ocasionar. Estos desafíos medioambientales requieren un enfoque cuidadoso y sostenible por parte de la industria minera para cumplir con las expectativas globales de reducción de emisiones y preservación del entorno.

La minería requiere una cantidad considerable de energía para alimentar equipos y maquinaria, así como para calefacción, ventilación e iluminación. Esta energía suele generarse a partir de combustibles fósiles, que liberan gases de efecto invernadero como dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) y óxido nitroso (N2O).

La industria minera depende en gran medida del transporte para mover equipos, materiales y productos. Este transporte genera emisiones por la quema de combustibles fósiles en camiones, barcos y otros vehículos.

La extracción y el procesamiento de minerales y metales también pueden generar importantes emisiones, especialmente durante la etapa de refinación. Por ejemplo, la fundición de minerales metálicos suele implicar altas temperaturas y reacciones químicas que liberan gases de efecto invernadero y otros contaminantes.

La minería también puede contribuir a las emisiones a través del cambio de uso de la tierra, como la deforestación, la degradación del suelo y la destrucción del hábitat. Estas actividades pueden liberar carbono almacenado en los árboles y el suelo, así como alterar los ecosistemas locales.

Escasez de Mano de Obra Calificada

Finalmente, la industria minera enfrenta una escasez de mano de obra calificada, lo que puede dificultar el mantenimiento de las operaciones y satisfacer la demanda. Un informe de McKinsey señaló que el 42% de los encuestados no consideraría una carrera en el sector minero. Esta estadística preocupante refleja el creciente desafío de atraer mano de obra para las operaciones mineras.

En general, las empresas mineras enfrentan desafíos desde muchos ángulos que obstaculizan su capacidad para generar resultados. Como tal, el sector minero mira cada vez más hacia la automatización como una forma de seguir siendo competitivo y satisfacer las demandas de una industria sumida en medio de vientos en contra laborales, tecnológicos y geopolíticos.

Beneficios de la Automatización en Minería

Mitigación de Riesgos

Uno de los beneficios más significativos de la automatización en la industria minera es la mejora de la seguridad. La exposición directa a los procesos mineros y las operaciones de equipos plantea riesgos para los mineros. Al automatizar un proceso, las empresas reducen directamente el riesgo de lesiones a sus operadores.

Las operaciones mineras pueden ser peligrosas, y la automatización puede ayudar a retirar a los trabajadores humanos de las áreas de trabajo peligrosas, reduciendo el riesgo de accidentes y muertes.

Además, los equipos de minería automatizados pueden monitorear el rendimiento del equipo y detectar problemas potenciales, ayudando a prevenir averías que provoquen accidentes.

Preocupaciones Ambientales y Sostenibilidad

La automatización también puede contribuir a una industria minera más sostenible. Al optimizar el consumo y reducir el impacto ambiental, la automatización puede ayudar a aumentar la sostenibilidad de las operaciones mineras.

Por ejemplo, los equipos automatizados pueden optimizar el uso de energía. El consumo de energía emite a la atmósfera cantidades considerables de gases de efecto invernadero que los líderes políticos desean limitar.

La automatización puede ayudar a reducir el consumo de agua. El desplazamiento excesivo de agua genera una serie de problemas ambientales, como sumideros e impactos negativos en la vida silvestre local. Ambos ejemplos pueden provocar daños infraestructurales y efectos nefastos para las personas, los animales y la fauna.

A medida que la minería se somete a un mayor escrutinio, es importante considerar cómo la automatización puede ayudar a la industria a cumplir con los requisitos regulatorios para la protección ambiental y la sostenibilidad.

Cierre de la Brecha Laboral

A medida que la industria enfrenta una fuerza laboral que envejece y dificultades para atraer nuevos talentos, la automatización puede ayudar a llenar los vacíos. Los equipos automatizados pueden realizar tareas que de otro modo requerirían mano de obra humana.

Los robots pueden liberar a los trabajadores para otras funciones que requieren habilidades más avanzadas, como reparación, planificación, operaciones y otras oportunidades de avance para los trabajadores de alto rendimiento.

Esto puede ayudar a reducir los costos laborales y mejorar la productividad, haciendo que la industria minera sea más competitiva a largo plazo.

Aplicaciones Mineras Estándar para la Automatización

Transportación

El transporte es una tarea clave en la minería. Se requiere transporte para mover el material desde el pozo y descargarlo para su posterior procesamiento. Normalmente, esto lo realizan operadores humanos que conducen grandes camiones de transporte. Sin embargo, las empresas mineras consideran que los camiones autónomos son valiosos para aplicaciones de transporte.

Los transportadores autónomos se utilizan comúnmente en operaciones mineras a cielo abierto, donde pueden transportar minerales y materiales de desecho sin necesidad de conductores humanos. Las unidades autónomas parecen casi idénticas a los camiones de transporte manuales. Las unidades automatizadas cuentan con un conjunto de sensores para planificar rutas, evitar obstáculos y rastrear GPS. Varios transportistas pueden trabajar juntos como una flota conectada con sistemas de gestión de flotas.

A menudo denominados sistemas de transporte autónomo (AHS), estos camiones utilizan una combinación de sensores y tecnología GPS para navegar por el sitio minero y transportar material de manera segura y eficiente. En comparación con los conductores humanos, los camiones autónomos pueden operar las 24 horas del día, los 7 días de la semana, reducir el riesgo de accidentes y optimizar las rutas para minimizar el consumo de combustible y aumentar la productividad.

Los transportistas autónomos ayudan a las empresas mineras a aumentar la seguridad, reducir el consumo de combustible y las emisiones, aumentar la productividad y afrontar la escasez de mano de obra.

Perforación y Voladura

Los robots de perforación se utilizan en operaciones mineras subterráneas para perforar pozos para voladuras o exploración. Los robots de perforación suelen adoptar la forma de vehículos móviles y equipos de voladura a gran escala. Esta estructura permite suficiente movilidad y potencia de perforación.

Las plataformas autónomas de perforación y voladura están equipadas con un conjunto de sensores. Los sistemas de visión y GPS ayudan en la navegación y la planificación de rutas. Las sofisticadas herramientas de medición permiten que estos sistemas informen sobre métricas como la fragmentación de la explosión. Estos datos se envían a un sistema de control que permite a los operadores optimizar los datos históricos de voladuras en toda la flota.

Estos robots pueden operar en áreas que pueden ser demasiado peligrosas o difíciles de alcanzar para los operadores humanos, como túneles estrechos o formaciones rocosas inestables. Los robots de perforación también pueden mejorar la precisión y la velocidad de la perforación, reduciendo el desperdicio y aumentando la productividad.

Los robots de perforación permiten a las empresas aumentar la seguridad y la productividad de los trabajadores y reducir los desechos, lo que ayuda a las empresas mineras a resolver varios desafíos que enfrentan hoy en día.

Exploración

Los robots se utilizan cada vez más en la industria minera para tareas de exploración, como cartografía y prospección. Para estas tareas se utilizan habitualmente robots tipo rover, drones y robots submarinos.

Estos robots están equipados con sensores y cámaras que pueden detectar características geológicas y analizar muestras de suelo. Pueden operar en lugares remotos y peligrosos a los que es difícil acceder para los exploradores humanos, como túneles subterráneos, fondos marinos profundos y regiones polares.

La exploración puede ser costosa, peligrosa e introducir impactos ambientales negativos cuando se realiza utilizando métodos tradicionales. Los operadores humanos son más difíciles de encontrar y más caros que los robots mineros. Además, la exploración en túneles inestables y propensos a colapsar o inundarse puede ser peligrosa. La exploración robótica puede reducir los costos de exploración y los peligros para los operadores humanos. Además, la exploración robótica puede ayudar a reducir el impacto ambiental de las operaciones mineras, ya que puede ayudar a identificar depósitos minerales sin la necesidad de perforaciones y excavaciones extensas.

En general, la tecnología de automatización ha aportado importantes avances y beneficios a la industria minera. A medida que la industria minera continúa enfrentando desafíos, incluido el empeoramiento de la escasez de mano de obra y el aumento de las regulaciones