Volar bajo tierra

Las soluciones OptiMine® y AutoMine® de Sandvik Mining and Rock Technology son los sistemas de digitalización y automatización más avanzados de los que dispone actualmente el sector de la minería subterránea. OptiMine® es un completo conjunto de herramientas digitales para analizar y optimizar la producción y los procesos mineros. Incluye visualización de la mina en 3D, seguimiento de ubicaciones, programación, gestión de tareas y supervisión y análisis de equipos, todo lo cual ayuda a identificar cuellos de botella, describir lo que está ocurriendo realmente en la mina y predecir lo que es probable que ocurra en el futuro. Por su parte, AutoMine®, que puede funcionar con OptiMine®, es una solución de automatización y control remoto que permite que los equipos pesados de minería funcionen de forma autónoma.

Reducción de la exposición humana

"OptiMine® permite las operaciones mineras y la gestión de la información mediante la integración de todos los datos relevantes en una sola fuente y proporcionando las herramientas y análisis para ayudar realmente a nuestros clientes a optimizar su proceso de minería", dice Jarkko Ruokojärvi, Global Business Development Manager, Sandvik Mining and Rock Technology. "Al reducir la exposición humana a los peligros de la minería subterránea, AutoMine® mejora la seguridad y, con la autonomía de los equipos, mejora la productividad y la rentabilidad."

Ambas soluciones digitales funcionan interactuando con los equipos y otros activos, así como con los datos que recopilan. "OptiMine® recopila datos de todos los diferentes recursos que hay en una mina, como equipos móviles y personas", explica Ruokojärvi. "Reúne los datos y los visualiza de diversas formas que las personas del centro de operaciones de la mina y las que trabajan bajo tierra con tabletas pueden utilizar para operar de forma más eficiente, tanto desde el punto de vista de la planificación como de la ejecución en tiempo real."

Una propuesta única

Tanto la planificación como la ejecución revisten una gran importancia, sobre todo en lo que respecta al acceso a zonas complicadas de las minas. De hecho, hay una zona de una mina típica de la que, hasta ahora, ha sido especialmente difícil extraer datos. Y como las soluciones de Sandvik funcionan más eficazmente con más datos, como todas las herramientas digitales, Sandvik se ha asociado con la empresa de robótica Exyn Technologies, con sede en Filadelfia, para resolver ese problema específico de extracción de datos.

"Tenemos una propuesta única que encaja a la perfección con los requisitos del problema específico de la industria minera", afirma el director general de Exyn, Nader Elm. "Tenemos un vehículo aéreo totalmente autónomo que puede adentrarse en zonas subterráneas a las que no se quiere o no se puede enviar a personas".

Estas zonas inaccesibles son principalmente los "stopes", las cavidades creadas por las voladuras. "Los stopes son intrínsecamente peligrosos, ya que acabas de realizar una voladura allí y hay riesgo de desprendimiento de rocas", explica Elm. "Por eso nunca se entra en estas cavidades. Pero también es donde están las operaciones y donde se tiene menos información."

Productividad y seguridad

"Nuestro vehículo aéreo totalmente autónomo puede volar por sí mismo a través de estas cavidades, donde no hay GPS, ni línea de visión ni comunicaciones y, mediante un sensor de escaneado láser, cartografiar los stopes para crear una rica nube de puntos en 3D."

Ya existe tecnología para cartografiar los topes, pero es mucho menos eficaz y más peligrosa que la solución totalmente autónoma de Exyn. Una comparación, por ejemplo, de los cálculos volumétricos de un rebaje entre un mapa de Exyn y otras tecnologías revela una diferencia de volumen del 20 por ciento. "Eso tiene implicaciones de seguridad y productividad en muchas actividades diferentes de la mina", dice Elm.

"La productividad y la seguridad son dos de los valores clave que nuestros clientes buscan en estas soluciones digitales y de automatización", afirma Ruokojärvi, "y todo empieza por conseguir la transparencia de lo que ocurre bajo tierra y ver lo que está pasando realmente. Para poder optimizar la mina como un sitio completo o un proceso depende de poder medir todos los diferentes factores que lo afectan."

La mayor transparencia que proporciona Exyn permite a las herramientas OptiMine® y AutoMine® de Sandvik tomar decisiones mejores y más rápidas. Los mapas de tajos de Exyn pueden utilizarse para visualizar con mayor precisión aspectos como qué ha ocurrido después de una voladura, si ésta se ha desarrollado según lo previsto y el tipo de cavidad que se ha creado. Esto, a su vez, permite tomar decisiones sobre la perforación y la voladura para la siguiente ronda.

La velocidad es otra ventaja clave de la solución de Exyn: "Los mapas de alta fidelidad que podemos proporcionar y la velocidad a la que podemos producirlos suponen un enorme aumento de la productividad", afirma Elm. "Podemos entrar en iteraciones mucho más rápidas de recopilación de datos, analizarlos y, por lo tanto, ser capaces de actuar sobre ellos antes".

El robot de Exyn fue construido desde cero a lo largo de tres años por un equipo de científicos que aprovecharon la investigación realizada en el laboratorio GRASP (General Robotics, Automation, Sensing & Perception) de la Universidad de Pensilvania. "Nuestra tecnología es puntera", afirma Elm. "Es básicamente una rama de lo que ha estado ocurriendo en el mercado de los coches sin conductor. En cierto modo, lo que estamos haciendo es más difícil que lo que hace el mercado de los coches sin conductor, porque tenemos que trabajar en tres dimensiones, sin comunicaciones ni GPS, y tenemos que encajar todo eso en un vehículo que sólo puede transportar una cierta cantidad; sencillamente, no podemos transportar tonelaje."

Trabajar juntos sin problemas

Ruokojärvi, responsable en Sandvik Mining and Rock Technology del desarrollo de negocio global en soluciones digitales y autónomas, está de acuerdo: "Hemos estado observando lo que hacen los distintos actores en este campo, y podemos ver que Exyn es una empresa que realmente tiene soluciones pioneras para la robótica aérea autónoma".

Además de recomendar a los clientes las soluciones de la otra empresa, uno de los aspectos clave de la asociación entre Sandvik y Exyn es la integración de sus soluciones. En la mina de pruebas de Sandvik en Tampere, Finlandia, se está llevando a cabo un desarrollo para garantizar que el flujo de trabajo y la transferencia de datos entre el robot de Exyn y los sistemas OptiMine® y AutoMine® de Sandvik sean fluidos y sin fisuras. "Estamos quitando una carga a nuestros clientes al asegurarnos de que las soluciones de Exyn y Sandvik se comunican y funcionan juntas sin problemas", afirma Ruokojärvi.

"La estrategia de Sandvik gira en torno a la interoperabilidad", añade, "entendemos que en una mina no siempre se utilizan sólo nuestros equipos. También hay todo tipo de sistemas que tienen que comunicarse y colaborar: planificación empresarial, recursos humanos, planificación del mantenimiento, logística, planificación geológica de la mina, redes de TI, etc. Por eso, cuando ofrecemos tecnología operativa para mejorar la productividad de la mina, nos centramos en la interoperabilidad. Por eso, cuando ofrecemos tecnología operativa para aumentar la productividad y mejorar la seguridad, tenemos que integrarla con todos los demás sistemas y equipos. Y lo hacemos poniendo los datos a disposición a través de varios tipos de interfaces en OptiMine®, para que los distintos sistemas puedan interactuar entre sí. Se trata de crear un ecosistema digital sin fisuras en las instalaciones de nuestros clientes."

Futura investigación conjunta

Tanto Exyn como Sandvik creen que el beneficio más importante de su asociación para los clientes es la seguridad.

"La seguridad es prioritaria para todos", dice Elm. "Y una de las cosas que realmente nos atrajo de la industria es el interés por la seguridad humana. Es algo en lo que podemos incidir directamente con lo que tenemos hoy, reduciendo los riesgos para los topógrafos y mostrando dónde hay peligros importantes en las minas. Apartar a las personas de las actividades que las ponen en peligro es la esencia de lo que hacemos".

Ruokojärvi añade que Sandvik y Exyn comparten la visión conjunta de tener minas subterráneas operativas que no requieran la presencia de ningún ser humano bajo tierra: "La posibilidad de escanear la mina a distancia y luego enviar una máquina minera autónoma para que proceda en consecuencia tras conocer cómo es el entorno proporciona algunos pasos clave hacia la visión de una minería totalmente autónoma", afirma.

"Nuestra asociación con Exyn, que nos permitirá realizar futuras actividades conjuntas de investigación e innovación, nos está ayudando a ampliar juntos los horizontes de la autonomía minera. Trabajando juntos para combinar estas diferentes máquinas autónomas estamos realmente haciendo posibles cosas nuevas, además de sentar las bases de una innovación de primer orden para desarrollar tecnologías que aborden los problemas de nuestros clientes y mejoren su productividad y seguridad."