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Automatización en minería subterránea: la tecnología que está revolucionando el sector

Lucas Manuel Varas Vilachán06/11/2024
La evolución de la minería en los últimos años ha sido enorme. Desde los antiguos y peligrosos métodos mecánicos y manuales para la extracción de material, la evolución tecnológica aplicada a esta industria ha permitido trabajar con mayor seguridad y optimizar la productividad de las operaciones. Como pudo comprobarse en la reciente celebración del Mining and Minerals Hall (MMH) en Sevilla, la mayor feria de minería metálica de Europa, la industria está a la vanguardia en cuanto a la introducción de sistemas automatizados y de equipamiento de vanguardia que están transformando la actividad. El Foro Potencia se ha querido hacer eco de estas tendencias y ha celebrado un webinar con la automatización en el sector minero como tema central.
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Bajo el título ‘Sistemas automatizados en minería, extrapolación a la obra civil’, y con la moderación de Ricardo Cortés, director del Foro Potencia, esta jornada ha contado con la participación de Ceferino Santana Gómez, Gruppchef Planering de LKAB, y Nuria Monjas Llorente, responsable del Sector Minero de Finanzauto, dos compañías que cuentan con una amplia experiencia en la producción de maquinaria tecnológicamente puntera y en su empleo en algunas de las minas subterráneas más grandes de Europa.

Tecnología de vanguardia en las mayores minas de hierro del mundo

Aunque la compañía sueca LKAB comenzó a operar de forma corporativa en 1890, su actividad se remonta 200 años atrás. En la actualidad, opera algunas de las mayores minas subterráneas de hierro de Europa, siendo las más conocidas Kiruna y Malmberget. Como explica Ceferino Santa, la producción de estas minas es muy elevada, de entre 60.000 y 80.000 toneladas diarias, con una profundidad que ya alcanza los 1.400 metros en Kiruna y 1.300 en Malmberget. “Esta profundidad supone un reto y es una razón fundamental de por qué necesitamos pensar en automatización”, señala.

Según explica el ponente, la seguridad es el factor fundamental que lleva a las compañías mineras a invertir en automatización: “No hay producción sin seguridad. Ante cada decisión que tomamos sobre qué tipos de equipos vamos a usar, hay una evaluación previa de aspectos de seguridad que son básicos, incluso por encima de si puede aportar mayor productividad. Es un filtro, un límite que no se puede sobrepasar”.

Foro Potencia sobre sistemas automatizados en minería
Foro Potencia sobre sistemas automatizados en minería.
No obstante, aunque la seguridad emerge como la principal razón para automatizar las minas, no se trata del único factor a tener en cuenta. Como señala Ceferino Santa, permite incrementar la eficiencia, ahorrar costes, mejorar la productividad, optimizar los equipos y hacer partícipes de la operación a las empresas involucradas en ella: “Con la recopilación de datos podemos tomar mejores decisiones, y cuantos más datos podamos recoger, mejor. Con ellos también podemos reducir el impacto en el medio ambiente”.

“Para dar este paso, pasamos de una estructura basada en un sistema islas a un sistema más holístico, más transparente —explica el responsable de LKAB—. Un sistema donde podamos conectar estas islas y la información pueda fluir sin muchas barreras. El objetivo de la automatización es que esta información sea fácil de compartir y podamos tomar decisiones más inteligentes y de forma más rápida”. Haciendo hincapié en la importancia de los conceptos Industria 3.0 y 4.0, el objetivo final es facilitar el intercambio de información para una toma de decisiones inteligente, aprovechando sistemas como Mine Operation Control para mejorar la eficiencia operativa y la colaboración. “Con este sistema, podemos crear planes bastante claros y a corto plazo para todos los usuarios que participan en la operación”, explica Santana. Además, este centro de control contecta todas las partes de la mina, todos los responsables y todos los equipos de trabajo: “Se trata de prepararnos para una mina más eficiente”.

Para alcanzar estos objetivos, la colaboración con los proveedores y fabricantes de maquinaria y tecnología es fundamental: “Para nosotros, es clave trabajar con empresas que nos ayudan diariamente a mejorar y que nosotros las ayudamos a ser cada vez más fuertes. Tenemos vínculos fuertes con empresas como Epiroc, Sandvik o ABB. En minas como las que tiene LKAB, todo pasa por la automatización. Y para que su implantación se correcta, es importante trabajar en todo el proyecto como un equipo, empezando en la propia fase de diseño”.

Un futuro cada vez más automatizado

A pesar de los enormes avances tecnológicos y la velocidad a la que se suceden, desde LKAB señalan un futuro de una mayor automatización en el interior de las minas. En una escala de cinco niveles de automatización, que va desde el trabajo manual hasta la autonomía completa, Santana explica que LKAB se encuentra en la tercera fase, cerca de la cuarta. “En la fase en la que nos encontramos, los equipos necesitan cierto soporte humano en el trabajo que realizan. En el paso siguiente, que estamos comprometidos a alcanzar a corto plazo, no hace falta la interacción del operador para que el equipo pueda hacer su trabajo de forma independiente. Y, por supuesto, miramos más hacia el futuro, en el que todos los equipos autónomos puedan trabajar juntos de forma inteligente”.
El 'perro robot' Spot es uno de los mayores avances tecnológicos empleados por LKAB en sus operaciones
El 'perro robot' Spot es uno de los mayores avances tecnológicos empleados por LKAB en sus operaciones.
Entre los ejemplos de sistemas automatizados empleados por LKAB, destaca el robot Spot, un ‘perro’ robot desarrollado por Boston Dynamics que, entre su equipamiento, dispone de cámara térmicas con 360 grados de visualización, detector de gas, kit de primeros auxilios o tubos de oxígeno que es especialmente útil en situaciones de emergencia. “Este robot es un emblema para LKAB en cuanto a su nivel de automatización y en la confianza que tenemos para dar el siguiente paso en el futuro”, apunta Santana.

Otra tecnología de vanguardia empleada en las minas de Kiruna y Malmberget es el Mobilaris Onboard. Se trata de un sistema equipado en los camiones subterráneos que permite optimizar el tráfico mediante un sistema GPS que comunica todo el interior de la mina. Por razones de seguridad, cuenta con una precisión muy elevada —de entre 5 y 10 metros— y muestra en la pantalla del vehículo toda la información sobre la ruta: estado del tráfico, posibles obstáculo o riesgos, y así poder tomar rutas más seguras en todo momento.

“Esta tecnología es una pincelada, sin duda tenemos mucho más —concluye Ceferino Santana—. La automatización también es importante en las labores de perforación, en la optimización de la ventilación, en las zonas de bombeo… Todo esto forma parte del mismo proyecto de automatización de la mina”.

Tecnología puntera para la maquinaria minera

Nuria Monjas es responsable del Sector Minero de Finanzauto, el distribuidor de maquinaria Caterpillar en España que forma parte de un grupo internacional más amplio con una diversa gama de equipos para minería y obra civil.

“Caterpillar comenzó la hoja de ruta hace muchos años —explica Nuria Monjas—. Ya en los 80 investigaba sobre combustibles alternativos, sobre cómo reducir emisiones, sobre automatización… Hay muchas horas de desarrollo detrás, y ahora estamos viendo los avances más realistas en cuanto a autonomía”.

La electrificación o el internet de las cosas son otros desarrollos recientes cuya interrelación “nos llevará a la mina del futuro: camiones transportados a través de catenarias, diferentes opciones de fuentes de energía… No es importante solo ser sostenible, sino tener acceso a la fuente de energía que necesitas en cada momento”.

La responsable de Minería de Finanzauto explica que la industria se enfrenta a varios retos, entre los que se encuentran los costes crecientes, la incorporación y retención de trabajadores cualificados, la seguridad y la reducción de la huella de carbono. Para hacer frente a ellos, la compañía está inmersa en varios proyectos como la plataforma Cat Minestar, que permite rastrear, supervisar, automatizar y gestionar todo tipo de activos, desde personas hasta máquinas de producción y vehículos ligeros in situ.

Cat Command para transporte comunica a los camiones de carga en el interior de la mina
Cat Command para transporte comunica a los camiones de carga en el interior de la mina.
La seguridad es otro de los aspectos en los que mayor foco pone el fabricante norteamericano, no solo desde el punto de vista del diseño de los equipos, sino también desde la formación, con iniciativas como la escuela de operadores itinerante recientemente puesta en marcha. La tecnología de las máquinas juega un papel fundamental en este aspecto, con sistemas como alarmas de cinturón de seguridad, control de fatiga, sistemas de detección de objetos y personas o cámaras inteligentes.

El siguiente paso en este proceso es el de la autonomía. “Ya está aquí de la mano de los camiones mineros”, explica Nuria Monjas. “Hay una evolución muy grande en los camiones mineros autónomos en los últimos diez años. Y ya es viable no solo para minas de entre 70 y 100 camiones; en la actualidad hay más de 400 minas operando de forma autónoma con menos de 30 camiones”.

Cat Command para transporte es la tecnología desarrollada por Caterpillar que permite que los camiones de acarreo se desplacen de manera autónoma desde la posición de carga hasta la zona de descarga y dirigirse a puntos de mantenimiento y repostaje, al tiempo que interactúa con otras máquinas, equipos y personas para trabajar de la forma más segura y eficiente posible.

Los objetivos que se buscan con la automatización coinciden con los expresados por Ceferino Santana, y están relacionados principalmente con la reducción de los riesgos a los que se exponen los operadores. Además, como destaca Monjas, “permiten mejorar el rendimiento de la maquinaria, mejorar el rendimiento de los equipos mediante la integración de flotas y mejorar la producción gracias a la recopilación de datos”.

No es el futuro: es el presente

Los datos refuerzan esta tendencia de la industria hacia la automatización. Como concluyó Nuria Monjas, “Caterpillar tiene más de 550 camiones autónomos trabajando a nivel mundial desde hace nueve años, sin ningún tipo de incidencia, han recorrido más de 182 millones de kilómetros en 23 instalaciones y en total se han transportado más de cinco mil millones de toneladas. A la vista de estos datos, está claro que en los próximos años continuaremos nuestro camino hacia la autonomía”.

Como destacó Ricardo Cortés a modo de cierre, “la minería nos sorprende para bien. La imagen del siglo pasado se ha transformado en una industria constante, segura, tecnológicamente avanzada y eficiente”. A tenor de lo expuesto durante el webinar, los avances en la industria y automatización seguirán aumentando en el futuro.

Esta jornada del Foro Potencia es posible gracias al apoyo de sus miembros de honor, Acciona, FCC Construcción, y Sacyr Ingeniería e Infraestructuras, y de sus sponsors Feria de Zaragoza — Smopyc y TST Servicios Técnicos.

Vídeo: Sistemas automatizados en minería, extrapolación a la obra civil

Empresas o entidades relacionadas

Finanzauto, S.A.U.

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