Gemelo digital de molienda SAG

El Gemelo Digital de Molienda SAG consiste en una plataforma digital que agrupa diferentes herramientas de predicción, simulación y análisis operacional que generan una replica virtual del molino y es utilizada para diagnosticar la condición presente y asistir estrategias de control en favor de la estabilidad operacional y maximización de tratamiento.

¿Que información entrega?:

Estado de variables operativas complejas de medir como el nivel de carga total (Jc) y nivel de bola (Jb)
KPIs principales de operación
Alertas tempranas de condiciones no deseadas

Módulos del sistema

Trayectoria e impacto de bolas y acomodo de carga
Predictor de desgaste del revestimientos
Predictor de desgaste de bolas
Modelo de potencia total y consumida por cada componente de la carga (bolas, rocas y pulpa)
Predictor de potencia futura (3 mins) del molino SAG
Predicción de nivel de llenado Jc
Predicción de nivel de bola Jb

Componentes de software de la plataforma

Analítica de variable operativa del molino.
Con este aplicativo se genera el caso de negocio inicial del proyecto y nos permite mostrar gráficas avanzadas para mostrar la estadística descriptiva del proceso.

Estimador del estado del molino.
Este aplicativo estima el nivel de carga total (Jc) y nivel de bola (Jb) y esta basado en un algoritmo de optimización con restricciones y un modelo de predicción de potencia del Molino SAG.

Simulador DEM (Discrete Element Method).
Este aplicativo simula la física del molino y se utiliza para mantener calibrados los parámetros del estimador de estado del molino, en base a la condición actual de desgaste de los revestimietos del molino.

Integrador de datos en la nube.
Este aplicativo nos permite el envío en tiempo real de las variables de proceso del molino y obtener de regre-so los resultados que entre-ga el gemelo digital alojado en la nube al cliente de visualización local instalado en la planta minera.

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Arquitectura del Gemelo Digital en la nube:

El Gemelo Digital esta alojado en la nube de Google, llamada Google Cloud Platform (GCP). Los datos de planta se integran utilizando el IoT Core de GCP, en donde mediante una conexión segura, las variables de proceso del circuito de molienda son enviados mediante estas tres opciones:

Desde una App en un computador local en la planta
Desde una App en un Cloud privado o publico (Azure y AWS), para clientes que ya tienen sus datos en la nube
Desde una App en un Gateway IoT, para integración directa al Sistema de Control de Procesos (DCS)

Ventajas

Rápida implementación y replicación a otros molinos
Mayor flexibilidad y capacidad de hacer múltiples simulaciones en paralelo
Proceso de actualización fácil y automatizado

Desventajas

Restricciones de uso de parte de algunas mineras por temas de ciberseguridad
Mayor latencia en los resultados

Arquitectura en la nube:

Arquitectura con servidores locales (On-Premise)

El Gemelo Digital "On-Premise", se instala en servidores locales bajo el concepto de "Caja Negra", la cual solo tiene conectividad al exterior mediante un puerto de red industrial para conectarse al cliente local desarrollado en Labview y cuanta con una conectividad vía 3G o 4G para conectarlo a Internet para su configuración y mantenimiento remoto.

Ventajas

Menor latencia, lo cual habilita la integración al Sistema de Control de Procesos de la Planta
Implementación solo al nivel de OT, ya que no hace uso de los recursos de IT de la planta

Desventajas

Mayor tiempo de implementación y actualización
Restricciones de capacidades graficas de la interfaz de visualización y almacenamiento de información
Restricción en la cantidad de clientes remotos que visualizan los resultados

Beneficios del Sistema

Incremento en el tratamiento del mineral de hasta un 3%
Reducción variabilidad del tratamiento del molino SAG en un 10%
Reduce el error de proyección de vida útil de revestimientos
Reducción del tiempo de Ramp-Up al inicio de campaña de revestimientos
Reducción de detenciones o reducción del tratamiento por eventos de sobrecarga en molino