En el centro logístico de KAMAZ, para la entrega de componentes desde el almacén hasta la producción, comenzaron a utilizar tractores, que son controlados por un programa informático y no por una persona. Los planes de la planta de automóviles KAMAZ incluyen la producción de un camión volquete de minería no tripulado y un camión eléctrico, desprovisto de la cabina del conductor habitual. ¿Cuándo se volverá completamente robótico el proceso de transporte de mercancías? ¿Y cómo serán las empresas mineras en unas décadas, donde la eficiencia del transporte de minerales es uno de los componentes más importantes de la rentabilidad de la producción?
Sacar a la superficie recursos naturales de canteras profundas es una experiencia tediosa y somnolienta. La gente tiene que descender monótonamente durante varias horas para cargar a lo largo de la serpentina, y luego subir con la misma monotonía. Esto a menudo conduce a una pérdida de concentración y al surgimiento de requisitos previos para diversas emergencias.
Es simplemente imposible imaginar que en un futuro previsible la humanidad podrá abandonar el uso de cobre, hierro, uranio, zinc, metales de tierras raras y otras materias primas. Después de todo, estos elementos seguirán siendo el primer eslabón en casi todas las cadenas tecnológicas, incluidas las que producen “productos del futuro”: automóviles eléctricos, turbinas eólicas y mucho más.
Esto significa que una de las tareas más urgentes a las que se enfrentan las empresas especializadas en el contexto de una disminución en la concentración de un componente útil en los minerales y la creciente competencia será reducir los costos de inversión y operación. Las realidades modernas son tales que la gestión de las empresas mineras también deberá responder a las demandas públicas existentes. Es decir, seguir trabajando en el campo de minimizar el impacto negativo en los ecosistemas y mejorar la seguridad laboral. Es casi imposible hacer frente a la solución de estos problemas sin la introducción de tecnologías digitales, que incluyen la robotización de los procesos logísticos.
¿Qué papel puede jugar la ciencia en estas transformaciones? Científicos de la Universidad de Minería de San Petersburgo están buscando la respuesta a esta pregunta, quienes realizan investigaciones relacionadas con varias etapas de la transformación digital.
“En el Departamento de Automatización de la Producción, se están llevando a cabo investigaciones para mejorar la seguridad y la eficiencia de los conductores de camiones volquete mineros. La tarea de los científicos es crear un algoritmo basado en una red neuronal. El programa monitorea el comportamiento del conductor usando una grabadora de video y, en caso de una desviación de la norma, enciende la alarma”, dijo Yuri Zhukovsky, director del Centro de Tecnologías Digitales de la Universidad de Minería.
Señaló que los sistemas de control similares, que ya se han implementado en las empresas mineras, tienen varias deficiencias. En particular, requieren una modificación significativa de los camiones o permitir integrar el equipo en un solo circuito si el conductor está como parte del equipo.
“Nuestro desarrollo es un dispositivo compacto que combina una cámara de video, una computadora de una sola placa y herramientas de alarma: altavoces e indicadores LED en un solo cuerpo. Las cámaras de alta resolución en conjunto con una red neuronal entrenada le permiten procesar los datos del estado del conductor con suficiente precisión y determinar el momento de quedarse dormido a una velocidad de menos de un segundo. A continuación, se activa una alarma audible y el asiento o la pulsera comienzan a vibrar. En caso de que una persona no haya salido de un sueño profundo o haya perdido la capacidad de control por otras razones, se realiza la interceptación automática del control del vehículo y su frenado seguro. Por lo tanto, la posibilidad de un accidente en una empresa minera por culpa del conductor está completamente excluida. Al mismo tiempo, la implementación de nuestra solución no requiere inversiones de capital significativas, lo que se explica por el bajo costo de los componentes y la facilidad de instalación”, explicó Yuri Zhukovsky.
En unas pocas décadas, estos estudios ya no serán necesarios. Después de todo, la profesión de “conductor” en ese momento “ordenará una larga vida” y morirá como dinosaurios en la era del hielo. Según las previsiones de los expertos de Strategy, que se especializa en apoyar proyectos relacionados con la transformación digital, para 2030, la industria camionera enfrentará cambios radicales.
Según los analistas, en este momento se formará una realidad completamente nueva. Los almacenes robóticos, un sistema de seguimiento de carga inteligente y camiones no tripulados se convertirán en una parte integral de este. Los participantes del mercado que no se hayan percatado del cambio y continúen confiando en la persona que está detrás del volante perderán rápidamente en la competencia, ya que la transición a un nuevo tipo de sistemas de conducción reducirá los costos logísticos actuales en un 80%.
Aproximadamente los mismos cambios ocurrirán en la minería. El hecho de que esto sea bastante realista se puede ver en el ejemplo de varias empresas australianas que han implementado parcialmente el concepto de control remoto de equipos. Además, no solo camiones volquete, sino también cargadores y equipos de perforación.
Las empresas nacionales más avanzadas intentan mantenerse al día con sus contrapartes occidentales y también automatizar su producción. Por ejemplo, la planta Kirov de PhosAgro ya ha implementado un proyecto para el control remoto de la perforación subterránea. Un operador, sentado en una oficina en la superficie, administra simultáneamente seis equipos de perforación en la mina, lo que aumenta su productividad en un 20% y mejora significativamente la seguridad laboral.
Los planes inmediatos del Grupo son implementar la entrega por transportador de sobrecarga a los vertederos en la mina Vostochny. Tres líneas con una longitud total de unos 5 kilómetros sustituirán a toda la flota de camiones, lo que reducirá en un 15% el coste de transporte de sobrecarga. Los primeros camiones volquete y excavadoras no tripulados pronto comenzarán a trabajar allí. El equipo se dedicará a la carga y desplazamiento a lo largo de la ruta prevista desde la cantera hasta el lugar de descarga sin participación humana directa.
En el Centro de Tecnologías Digitales de la Universidad de Minería, se está trabajando actualmente para crear un algoritmo que permita a un operador controlar el número máximo de máquinas. Hasta la gestión de todos los mecanismos involucrados en el proceso de minería, carga y transporte. Una plataforma digital de la industria actuará como integrador de los procesos de producción. Debe combinar datos de varios participantes en la cadena tecnológica, ya sea una persona o una máquina, y ayudar al despachador a analizarlos.
“Naturalmente, la transformación digital es imposible sin un crecimiento de alta calidad de los recursos humanos. De hecho, los ingenieros del futuro deberían convertirse en profesionales que trabajen en la intersección de varias industrias, es decir, que posean un alto nivel de competencia no solo en TI, sino también en geología, geomecánica, energía, automatización y muchas otras disciplinas” resumió Yuri Zhukovsky.
Según las previsiones, en los próximos 10 años, cerca de un tercio de todos los puestos de trabajo del mundo serán robotizados. En primer lugar, se introducirán tecnologías de producción no tripuladas donde los trabajadores trabajan en condiciones difíciles, incluso en minas y canteras. La presencia de una persona bajo tierra será prácticamente innecesaria, bajará allí solo en caso de avería de los drones o la necesidad de mover la plataforma de perforación.
Esto reducirá drásticamente la necesidad global de mano de obra poco calificada y aumentará la importancia de la educación técnica superior. Los especialistas más demandados en la industria serán intérpretes de datos digitales, ingenieros que adaptan programas informáticos a las realidades de producción y operadores que controlan el funcionamiento de los mecanismos desde la oficina. Sin embargo, la difusión del software que permite gestionar todas las máquinas de una empresa con un número mínimo de empleados también conducirá a una mayor competencia en esta área.
