Transformación digital de las minas: conocimientos de Vale

Los principales actores de la minería se apresuran a adoptar la digitalización para mejorar la seguridad y la eficiencia operativa. Por lo general, este proceso consiste en añadir plataformas de Internet de las cosas (IoT) y de IoT industrial (IIoT) a la tecnología operativa estándar (OT). Estos dos mundos abarcan una enorme variedad de tecnologías. Solo para la conectividad, las empresas mineras pueden elegir entre estándares como Long-Term Evolution (LTE) y Global System for Mobile Communications (GSM) o protocolos de red de área amplia de baja potencia (LPWAN) como LoRa (de largo alcance). 

Para ver cómo los operadores mineros están aprovechando estas tecnologías, el líder de IIoT Worldsensing organizó

con el líder minero brasileño Vale. En otro artículo hemos cubierto las respuestas a algunas de las preguntas que quedaron sin respuesta al final de la sesión, pero aquí le damos el relevo a Luiz Barreto, arquitecto de tecnología operativa de Vale, para las preguntas que requerían la perspectiva de un operador minero. 

En Vale, ¿para qué tipo de aplicaciones utilizaron las soluciones de IoT? ¿Qué problemas empresariales ha resuelto con IoT? ¿Qué tecnología LoRa utilizó? ¿Qué plataforma de IoT implementó?

Luiz: En Vale estamos utilizando el IIoT para situaciones que no son de misión crítica y que tienen grandes demandas de dispositivos, o dispositivos wearables/con eficiencia de batería. Estamos implementando soluciones de IIoT para la monitorización de vibraciones, rodillos y cintas transportadoras, estación ambiental, instrumentación geotécnica y demandas de localización y proximidad, entre otras. No tenemos una plataforma específica, sino una mezcla de soluciones definidas en una hoja de ruta. 

Cualquier producto que cubra alguna carencia importante y sea compatible con nuestra arquitectura es una opción potencial para su adopción.

Cuando se trata de la automatización y la gestión remota de máquinas, ¿prefiere utilizar pasarelas centralizadas que transmitan los datos a los servidores de análisis y recopilación? ¿O prefiere utilizar pasarelas independientes para la maquinaria crítica?

Luiz: Yo relaciono "maquinaria crítica" con situaciones de misión crítica. Estos casos se parecen más a las aplicaciones OT y deben considerar como críticos todos los activos relacionados con su control. Cada pieza del sistema debe estar cerca, ser accesible con una latencia mínima y tener redundancia en todos los aspectos. Sin embargo, también podemos enviar los datos recogidos a un nivel superior (normalmente en una red informática o en la nube) para que las aplicaciones de aprendizaje automático extraigan más información, mejoren los procesos y relacionen los datos con otras fuentes. 

Tenemos dispositivos instalados muy cerca de nuestra maquinaria crítica y estos dispositivos también pueden enviar datos a una solución centralizada que permita un análisis más avanzado. En el caso de la IIoT, a menudo utilizamos una arquitectura centralizada para ello, ya que el análisis de los datos se realiza en una capa superior y centralizada, y no sobre el terreno.

¿Cuál es el principal reto de comunicación para el IoT en la minería?

Luiz: Las empresas mineras suelen tener emplazamientos operativos alejados de la conectividad pública, por lo que establecer medios privados de conectividad es una necesidad. No hay una bala de plata en esta área, y se implementarán diferentes opciones de conectividad para las demandas de cada sitio. LoRaWAN para IIoT es una solución que trabaja en una banda libre, ISM, y nos permite tener nuestra propia red LoRa privada en una arquitectura sencilla y a bajo coste. Otras opciones, como LTE, 5G, malla Wi-Fi o radios de enlace dedicadas, están o estarán disponibles para diferentes casos de uso.

¿Son las comunicaciones en movimiento un requisito para Vale en las plantas mineras? ¿Es el satélite una tecnología que están considerando para cubrir esta necesidad?

Luiz: Sí, tenemos soluciones para radios push-to-talk, así como para el seguimiento de la ubicación, por ejemplo. Algunos equipos que se mueven, como las perforadoras autónomas, las máquinas de patio y los camiones de transporte, también necesitan una conectividad privada fiable en el campo. El satélite se utiliza para lugares remotos donde no tenemos conectividad y la latencia no es un problema. También estamos evaluando la posibilidad de contar con satélites como segunda opción para la redundancia del backhaul en situaciones específicas.

¿Cuáles son sus expectativas en cuanto a sistemas de transporte autónomo para los próximos cinco años?

Luiz: Ya tenemos camiones de transporte, perforadoras y máquinas de patio autónomas. Aporta grandes beneficios en materia de seguridad, ya que saca al trabajador de la zona de operaciones, además de ofrecer una mayor eficiencia operativa. Algunas otras empresas mineras ya han iniciado este camino y creemos firmemente que es algo que ha llegado para quedarse.

¿Cuál cree que es el mayor beneficio de la tecnología inalámbrica de largo alcance para la industria minera?

Luiz: Los beneficios de las LPWAN como LoRaWAN incluyen el bajo costo, una mejor protección contra el vandalismo en algunos sitios (evitando el robo de cableado, por ejemplo), tener una red privada independiente de la cobertura pública, y el control y monitoreo centralizado de todos los dispositivos.

¿Cuáles serán los posibles retos de la demanda de TI y OT en los próximos tres a cinco años?

Luiz: Tenemos un gran reto en la gestión del cambio, redefiniendo los estándares de TI y OT. Habrá que definir bien las nuevas exigencias y, a veces, trocearlas entre TI y OT para que podamos conseguir resultados óptimos.

En Vale, ¿qué plataformas de seguridad utilizan para proteger la capa OT/IoT?

Luiz: En Vale, no mezclamos la IIoT con la OT. Deben residir en zonas de red diferentes y aisladas, teniendo en cuenta que nuestro "centro de gravedad" de la seguridad, con es OT. Además, y por lo general, no enviamos datos de IIoT a Internet. Todas nuestras infraestructuras están en las instalaciones o residen en nubes privadas.