Economía y Finanzas

Uso de tecnologías digitales para descubrir valor en la minería

Históricamente, la industria minera mundial ha avanzado de dos maneras: aumentando la escala física de las operaciones y adoptando tecnologías de separación para mejorar la producción. Hoy en día, mientras la industria enfrenta condiciones desafiantes y las empresas mineras alcanzan sus límites económicos, muchas están buscando nuevas formas de mejorar su eficiencia. Las tecnologías digitales pueden mejorar drásticamente el rendimiento en todas las etapas, desde la exploración y el desarrollo hasta el suministro, la producción, la distribución, las ventas y el comercio, e incluso el cierre de la mina. 

En efecto, las tecnologías que recogen y brindan información precisa pueden generar oportunidades significativas para que las empresas mineras tomen decisiones más rigurosas y mejoren el rendimiento del capital invertido.

La complejidad de la mayoría de las operaciones mineras, junto con su gran escala, el enfoque crítico en la seguridad, el aislamiento geográfico y el impacto ambiental, puede hacer que una transformación digital parezca un desafío. Y, sin embargo, las cinco principales empresas mineras en el mundo ya han comprometido capital para una agenda digital, y muchos otros están obteniendo beneficios sustanciales de estas nuevas soluciones. Kearney ha trabajado con la mina de oro más grande del mundo para desarrollar su agenda digital, que tiene el potencial de generar un aumento de más del 10 por ciento en la productividad en 12 meses.

Kearney ha ayudado a las empresas a implementar una variedad de soluciones digitales. Por ejemplo, utilizamos un modelo de recuperación de flotación predictiva para proporcionar una guía para mecanismos de control de procesos para optimización.  Esto se logró mediante el empleo de modelos estadísticos y metodologías de machine learning. Al optimizar los controladores de puntos de control clave, la recuperación de metal se puede mejorar minimizando la ley de los tails. También desarrollamos una herramienta de optimización de reasignación de camiones de transporte de prueba de concepto que los despachadores pueden usar para guiar sus decisiones.  Además, creamos una herramienta de prueba de concepto que demuestra el valor de una aplicación cerrada de optimización del alcance del trabajo, centrándose en la optimización de la ruta crítica.

Según nuestro trabajo con las empresas mineras, creemos que las tecnologías digitales pueden mejorar las ganancias entre un 20 y un 45 por ciento en dos o tres años. En este contexto, los líderes de la industria están asumiendo el desafío de la transformación digital. Sobre la base de nuestro profundo conocimiento de la tecnología, las operaciones mineras y el valor para los accionistas, la metodología de implementación digital de Kearney revela cómo las organizaciones mineras pueden aprovechar al máximo las oportunidades que brindan las tecnologías digitales.

La tecnología digital impulsa una toma de decisiones mejor y más rápida

Las nuevas soluciones digitales ya están impactando en la mayoría de las áreas de la minería, y las empresas líderes están explorando cómo utilizar tecnologías como la automatización, la robótica, la teledetección, la impresión 3-D, las simulaciones y la realidad aumentada para mejorar la productividad. Sin embargo, muchos aún no han aprovechado todo el potencial de estas soluciones.

Lo que muchas empresas no se dan cuenta es que la transformación digital genera los mayores retornos en áreas donde existe el potencial de capturar información en tiempo real.  Esto permite tomar decisiones mejores y más rápidas. Una buena toma de decisiones depende de una planificación predictiva sólida, que a su vez se basa en sistemas integrados y consistentes. Y aunque la mayoría de las organizaciones entienden que la coherencia, la previsibilidad y la estandarización son fundamentales para mejorar la productividad, muchas continúan tomando decisiones importantes basándose en información retrasada o en la observación humana, que tiene una capacidad inherente de error.

La tecnología digital permite la toma de decisiones autónoma basada en información en tiempo real, lo que respalda todos los puntos de contacto en el ciclo de vida de una decisión en todas las funciones afectadas. En otras palabras, la tecnología puede generar beneficios significativos al mejorar la calidad y el ritmo de las decisiones. Decisiones mejores y más rápidas brindan mayores beneficios. Esto es vital para modelar soluciones personalizadas para funciones discretas, por ejemplo, programación automotriz y geolocalización de inventario para informes en tiempo real de existencias y robótica de almacén.

Las mejoras de productividad resultantes se pueden ver hasta el nivel funcional. Por ejemplo, el uso de sensores y algoritmos de machine learning,  el feebback de datos puede optimizar la programación de la capacidad de la flota, lo que a su vez aumenta el rendimiento. Kearney ha ayudado a un minero subterráneo a pasar de un cronograma creado manualmente para carga y transporte subterráneo a un cronograma lineal optimizado, lo que aumentó la producción en un 30 por ciento en seis meses. Los algoritmos de procesamiento de imágenes también pueden evaluar el tamaño de las partículas para optimizar los factores de carga para mejorar el rendimiento y ahorrar energía. Además, los sensores en los contenedores de los almacenes y los consumibles, como los taladros, pueden capturar datos valiosos para permitir un análisis rápido de la disponibilidad y las tasas de consumo de insumos.

Un modelo basado en valores para la implementación digital

Aunque los beneficios potenciales de una transformación digital son claros, capturar esos beneficios requiere un proceso de implementación eficaz. Independientemente del punto de partida, el alcance o el ritmo de transformación, una implementación estructurada, disciplinada y basada en valores mejora las posibilidades de éxito.

La velocidad a la que se introducen las mejoras digitales será única para cada organización y dependerá del apetito de la organización por obtener, adaptar e incorporar las nuevas tecnologías. Si bien algunas iniciativas digitales pueden lograr pequeños beneficios, otras pueden ser sustanciales, generalizadas y revolucionarias. Las empresas con visión de futuro comienzan el viaje donde es probable que el valor sea mayor.

La metodología de implementación digital de Kearney está ayudando a las empresas a capturar valor de manera significativa.  Nuestro enfoque de tres fases combina el pensamiento de vanguardia con enfoques prácticos para ofrecer avances digitales, trazando la ruta para introducir e integrar tecnologías digitales en el modelo operativo de una organización. Cada fase es crucial para integrar la tecnología en los sites y lugares de trabajo.

Fase 1: comprender las oportunidades digitales

La primera fase de nuestro enfoque de implementación digital implica comprender los beneficios potenciales de una aplicación de tecnología. Hay que empezar por comprender qué tecnologías ya existen junto con sus funciones y efectividad. Luego, revisar las tecnologías que utilizan los competidores, stakeholders  y proveedores líderes. Finalmente, realizar un escaneo externo de tecnologías digitales en otros mercados e industrias, y considerar su posible aplicación en el entorno de los procesos mineros.

Además, hay que mapear las fuentes de datos, almacenes de datos, los métodos y los sistemas con las principales palancas de ingresos y costos para obtener una comprensión más profunda del valor potencial de cualquier aplicación nueva. A continuación, se muestran algunos ejemplos de oportunidades de alto valor para aplicar tecnologías:

Recuperación. Mejorar la comprensión de las condiciones del proceso por parte de la organización mediante la aplicación de la analíticasw datos  y el machine learning.

Rendimiento. Identificación de posibles cuellos de botella,  optimización de rutas y la programación mediante el análisis de big data.

Fiabilidad. Mantenimiento predictivo, la visualización del estado de los activos y el monitoreo de las condiciones para identificar y corregir problemas más rápidamente.

Costos de operación. Automatización de la mano de obra y optimización de los procesos. Por ejemplo, una empresa de servicios públicos con la que trabajamos gastaba más de un tercio de sus gastos operativos en fugas de agua. La integración de datos de cinco sistemas en una base de datos mejoró significativamente la capacidad de la empresa para predecir fugas y reducir el tiempo necesario para identificar fugas. El resultado fue una reducción del 25 por ciento en los costos directos relacionados con la búsqueda.

La Fase 1 crea una visión digital y una ambición para la organización: una imagen sin límites del enfoque ideal. Si bien inicialmente solo se adoptarán componentes realistas de la visión, una visión de futuro fomenta la innovación continua. Dar prioridad a las oportunidades permite a la organización equilibrar el valor de una solución con facilidad de implementación, considerando el horizonte temporal y la viabilidad junto con la madurez digital de la empresa.

Fase 2: Lanzamiento de soluciones digitales en áreas de prueba

Una vez que se establecen las prioridades inmediatas y la visión digital, el proceso de implementación se centra en definir los requisitos organizativos y las tecnologías para las áreas piloto. Durante esta fase, la empresa confirma el camino elegido y crea hojas de ruta de transformación a corto y largo plazo para las iniciativas digitales.

Usando nuestra metodología de implementación digital, la compañía minera de oro más grande del mundo pudo identificar las oportunidades digitales con mayor potencial probando rigurosamente las soluciones con las medidas internas de la mina, así como con los puntos de referencia de Kearney. 

La empresa evaluó las posibles soluciones de forma aislada y dentro de los procesos de un extremo a otro. Cada proceso de la cadena de valor se identificó en su nivel inicial y su nivel objetivo, desde la baja digitalización hasta el máximo potencial digital. Mediante la puesta a prueba de soluciones atractivas, la dirección podría demostrar valor y generar apoyo para el cambio.

El proceso piloto de la mina de oro también inició un viaje cultural, allanando el camino para futuras iniciativas al alentar a los empleados que no eran nativos digitales (personas nacidas durante la era digital que usan la tecnología sin problemas) a convertirse en inmigrantes digitales, nacidos antes del uso generalizado de tecnología pero capaces de adaptarse y utilizar nuevas tecnologías. En la mayoría de las transformaciones digitales, este tipo de cambio cultural requiere la voluntad de anticipar y fomentar el cambio en cada función, a veces incluso antes de que suceda. Facilitar el cambio cultural, lanzarse a un futuro digital y capturar el mayor valor depende de tomarse el tiempo para comprender cómo los cambios afectarán los recursos, los sistemas y las personas, y luego usar ese conocimiento para informar el alcance y el ritmo del cambio.

Armado con un creciente apoyo cultural junto con conocimientos de las áreas piloto, el minero de oro global desarrolló una hoja de ruta específica del sitio para su transformación digital y clasificó las oportunidades en todas las funciones y en tres períodos de tiempo.

Los pilotos eficaces hacen más que probar un concepto; brindan un valor tangible que puede impulsar una mayor inversión en el programa de transformación más amplio y proporcionar información para las decisiones sobre una implementación a nivel de sitio frente a una implementación centralizada. El enfoque ideal equilibra las economías de escala y alcance con la especialización y la eficiencia. El aprendizaje automático es ideal para una implementación centralizada porque generalmente ofrece beneficios significativos y tiene una amplia aplicabilidad, mientras que un modelo de optimización de programación es más específico del sitio.

Fase 3: Implementar soluciones digitales

La visión de la transformación digital de la fase 1 junto con la hoja de ruta de la transformación de la fase 2 forman la base de la fase 3. La hoja de ruta debe incluir los requisitos necesarios para respaldar la implementación y los aprendizajes de los pilotos.

Para una implementación exitosa, es fundamental una gobernanza sólida. La comunicación clara y la autoridad para la toma de decisiones a nivel ejecutivo y operativo, y a nivel del site, regional y empresarial, minimizarán la duplicación y la desinformación. Una línea directa entre el CDO (director de datos) y el CEO (director ejecutivo), que integre a los científicos de datos en puntos funcionales clave a través del soporte, la gestión de activos y la minería, respaldará decisiones basadas en datos defendibles. 

Además, es fundamental un modelo operativo claro para una implementación exitosa y, por lo general, incluye cuatro elementos:

  • Responsabilidad ejecutiva para la transformación de toda la organización, incluido el cambio cultural
  • Propiedad clara del proceso para una integración funcional no duplicada.
  • Capacidades y experiencia accesibles y específicas en todas las funciones.
  • Sistemas fáciles de usar para garantizar una amplia aceptación y uso.

Al implementar soluciones digitales, TI y OT deben estar alineados con el soporte de una arquitectura común en dispositivos físicos y digitales. Este sistema central respalda la infraestructura de red en todos los niveles hasta el equipo del sitio, desde la flota, los drones y los camiones, hasta la planta misma, lo que permite que los dispositivos compartan información sin problemas.

Los conocimientos operativos a nivel del site alimentan los servicios básicos de TI, asegurando su soporte con la red y la infraestructura. Mientras tanto, las capacidades de TI, como la analítica, generan conocimientos amplios que, a su vez, son informados a las operaciones. Una vez alineados, los requerimientos del sistema deben seguir funcionando juntos.  Las decisiones sobre la actualización requerirán la participación de todas las partes interesadas de la empresa, basándose en una visión completa de la arquitectura. La evaluación del nivel de madurez digital original habrá resaltado las brechas o deficiencias de capacidad. Una vez que se hayan definido estas oportunidades estratégicas, hay que asociarse con los proveedores digitales adecuados. Debido al rápido ritmo del cambio, estas asociaciones serán esenciales para capitalizar el nuevo ecosistema digital.

Apto para el futuro

La adopción de tecnologías digitales puede conducir a decisiones mejores y más oportunas, lo que en última instancia mejora la productividad y crea más valor. Sin embargo, lograr mejoras de productividad sostenibles a través de la digitalización requieren un enfoque integrado basado en valores, respaldado por un liderazgo enfocado y un cambio de la cultura en toda la organización. Las empresas mineras que reconocen esto y comienzan hoy su viaje de transformación digital serán las ganadoras de mañana en la gestión minera.

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Este artículo ha sido publicado originalmente por Kearney. Ha sido traducido y publicado por Gerens en septiembre de 2021.

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