Melhorar a produtividade através da integração de tecnologia

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1 2008: issue 3 A publication of Caterpillar Global Mining Melhorar a produtividade através da integração de tecnologia As mineradoras estão sempre à procura de maneiras para melhorar a segurança, diminuir custos, melhorar a lucratividade e aumentar a eficiência. Adotam procedimentos de manutenção preventiva para aumentar a disponibilidade dos equipamentos e a vida útil do maquinário. E buscam tecnologias para aumentar a produção, aumentar a recuperação de minérios e manter os trabalhadores em segurança. As aplicações das novas tecnologias continuam a ter um impacto positivo nas operações de mineração no mundo todo. Tecnologias para monitoramento, diagnósticos e prognósticos rastreiam informações em uma extensa variedade de máquinas. Sistemas de direcionamento de máquinas fornecem informações de produção em tempo real para os operadores de máquinas e para o pessoal administrativo da mina. Um grande número de mineradoras no mundo está usando uma outra inovação o MineStar da Caterpillar para integrar essas tecnologias existentes e adicionar capacidades que melhoram as suas operações de uma forma geral. O MineStar é um sistema abrangente que vincula os dados das máquinas coletados no campo e as informações de identificação de materiais e controle de minério existentes aos sistemas administrativos da empresa. Sistemas de informação integrada permitem que as minas realizem melhorias por todo o local de trabalho em suas operações, manutenção, segurança e administração da mina. Eles podem fazer a operação toda bem mais produtiva, diz Ken Edwards, gerente da divisão de marketing da Catterpillar. Em média, empresas mineradoras estão relatando melhorias de 10 a 20% em eficiência. MINESTAR NO CAMPO Uma empresa que adotou a tecnologia foi a Newmont, líder mundial em produção de ouro, que vem trabalhando lado a lado com a Caterpillar e o distribuidor Cashman Equipment Co. para implementar uma aplicação customizada do MineStar em suas operações norte-americanas em Nevada, EUA. A Newmont queria um sistema de controle e monitoramento para otimizar a atribuição de caminhões, controlar os materiais do complexo, gerenciar as operações diárias e causar um impacto na eficiência e produtividade, diz Michael Murphy, gerente comercial da Caterpillar Mining Technology (Tecnologia de Mineração). E isso é o que o componente FleetCommander do MineStar faz.

2 Para satisfazer às necessidades da Newmont, as duas empresas trabalharam juntas para criar uma solução líder para o setor. O sistema abrange vários locais com uma gama completa de tecnologia para brocas de blástula, tratores tde esteira, ferramentas de carregamento e frota do transporte. A Caterpillar ainda desenvolveu um software para controlar as instalações de carregamento da mina. Estamos continuando a trabalhar bem próximos da Newmont para levar o sistema a um próximo nível, diz Murphy. O local vivenciou melhorias na produção depois que passamos a trabalhar juntos como uma equipe. A Newmont enfrenta vários desafios na mineração nas operações de seu complexo em Nevada. A Newmont possui ou controla aproximadamente km2 de terras, que se expandem por todo o estado. A empresa opera um grande número de máquinas em vários tamanhos, às vezes transportando minério por cerca de 161 km. Além disso, a Newmont tem algumas das áreas de minério mais complexas no mundo. Uma típica mina tem menos de doze tipos de minério; as operações da Newmont em Nevada têm mais de cem. Com tantas variáveis distintas em jogo, promover uma cultura de métricas similares ajuda a Newmont a atingir a produção mais eficiente possível. O MineStar é uma ferramenta que torna possível para a Newmont conseguir essa similaridade, fornecendo processos e relatórios consistentes pelos três locais diferentes ao mesmo tempo. TENDO UMA MELHOR VISÃO A quantidade de informações que o MineStar fornece, mais o fato de que o software está controlando as atividades no local, mudou significativamente o papel de Daniel Reilly na Newmont, um expedidor líder. Ele tem uma visão geral de cada máquina que funciona no local. Olhando para a tela do computador, eu posso dizer se os caminhões estão carregados ou vazios, com o que estão carregados, que tipo de material estão carregando e para onde estão indo. Sei a quantidade de combustível nas máquinas, sei quantas cargas rebocaram hoje, se houve atrasos, se uma máquina quebrou ou se um operador está descansando. Para os carregadores, sei o nome da máquina, quem a está operando, onde estão escavando, os tipos de materiais e se houve algum atraso. E para as máquinas auxiliares escavadoras para terraplenagem, motoniveladoras, tratores, todos os equipamentos de suporte sei quem as está operando e onde estão trabalhando o tempo todo. A tecnologia também teve um impacto significativo em ajudar a Newmont a alcançar metas diárias de produção. O MineStar me ajuda a analisar em quais unidades de carregamento eu preciso escavar mais para conseguir extrair o máximo de material e atingir as metas de produção, diz Reilly. Nós decidimos quais são as prioridades, a meta de tonelagem e de material. O MineStar determina para onde os caminhões devem ir e quanto de material devem carregar durante o dia. No fim do dia, o MineStar me dá um resumo completo do que foi transportado, para onde foi transportado e quanto foi transportado. MELHORANDO A PRODUTIVIDADE COM EFICIÊNCIA O sistema MineStar teve um papel importante em tornar as operações da Newmont em Nevada mais eficientes, de acordo com Steve Micheli, chefe de seção do MineStar na Newmont. Antes do MineStar, ainda tínhamos atividades ineficientes, diz Micheli. Muito era feito manualmente por um controlador. Agora o computador faz os cálculos e nós podemos apenas manobrar os caminhões. O sistema trabalha e visualiza duas cargas à frente de onde o caminhão precisa estar. Em um turno de doze horas, podemos conseguir entre treze a quinze cargas extras por turno através da instauração de atribuição livre, ele continuou. E leva de seis a sete vezes para carregar um dos nossos caminhões 793D da Caterpillar. O MineStar traz eficiência para a mina, e atribui aos caminhões o mínimo absoluto de viagens para conseguir o máximo de tonelagem transportada. Conseguimos a maior parte de carga possível em um turno de doze horas.

3 Micheli diz que o MineStar aumentou a produção através da atribuição livre de caminhões, não deixando trabalho para o elemento humano. O computador fornece a exatidão e a consistência que o homem não consegue obter. E você tem que maximizar a produção para estar no topo do setor da mineração. A Newmont descobriu um benefício adicional: quando as operações são mais eficientes, os custos são reduzidos. A mina pode usar menos caminhões, menos combustível e menos pneus. Economizamos incontáveis galões de combustível, diz Micheli. É mais provável que os nossos caminhões viajem carregados do que vazios. E não estamos movendo o mesmo material duas vezes. O MineStar também permite melhorias de produtividade disponibilizando as informações sobre operações em um formato fácil de usar. No final de cada turno, o sistema cria um relatório, e é surpreendente o que você pode ficar sabendo, diz Edwards. Tudo que o caminhão faz quando pára, quando carrega, o uso do combustível, quando o operador resolve parar para o almoço. Tudo é recuperado e o pessoal de operação pode analisar o turno como um todo para comparar a produtividade. A Newmont se beneficia com cerca de cem relatórios, Murphy explica, todos personalizados para suas operações. A empresa utiliza as informações para mudar procedimentos e analisar projetos de melhorias contínuas, ele diz. O sistema mede tudo e cria relatórios simples usando softwares conhecidos, como o Oracle e o Business Objects. Os controladores no escritório recebem os Indicadores-chave de Desempenho (KPIs, Key Performance Indicators), que também estão a bordo da máquina para o operador. MELHORANDO A CLASSIFICAÇÃO E A RECUPERAÇÃO DO MINÉRIO Um dos resultados mais positivos da implementação do sistema MineStar na Newmont foi a habilidade de rastrear os muitos tipos de minério no próprio local. Usando o sistema CAES (Computer Aided Eartmoving System) em ferramentas de carregamento, os operadores da Newmont podem identificar os tipos de minério e criar modelos e mapas da mina. O MineStar usa estas informações para agendar os trabalhos dos operadores e dos caminhões para atender às metas diárias. O CAES identifica o tipo de material e traça o tipo do minério na hora. Isto permite que o operador da máquina extraia a quantidade exata dependendo das exigências do local, diz Murphy. Então, o FleetCommander do MineStar rastreia, monitora e maximiza a eficácia de como esse minério é transportado às instalações de processamento. Micheli é responsável por garantir que a modelagem da mina esteja atualizada com os poços no campo. O MineStar classifica os blocos e os tipos diferentes de material para que possamos manter todos os materiais onde precisam estar, diz Micheli. O sistema determina qual material o carregador está escavando e faz as atribuições baseadas no tipo de material carregado e nos destinos que o aceitam. Mais do que qualquer outra coisa, agradecemos por serem raras as vezes em que as cargas são colocadas em locais errados, diz Micheli. Uma carga custa muito dinheiro. CUIDANDO DAS MÁQUINAS Outro benefício-chave do sistema MineStar é o MineStar Health, que coleta dados brutos da máquina, os transmite a um servidor e permite que sejam analisados usando o software VIMS. A condição da máquina é cada vez mais importante para o operador da mina, diz Edwards. Ela permite que os locais vejam e os nossos distribuidores rastreiem a condição da máquina. As máquinas eventualmente têm de parar para fins de manutenção. E quando você as monitora, você pode fazer reparos antes que ocorra uma falha em um importante componente. Será muito mais barato dessa forma. As minas podem economizar centenas de milhares de dólares com a manutenção preventiva.

4 Reilly considera o MineStar mais uma ferramenta para ajudar a manter a frota da Newmont em boas condições. No despacho das cargas, nós coordenamos com a oficina os problemas nos equipamentos e nos certificamos de que eles sigam para a manutenção regularmente programada, ele diz. A oficina de manutenção trabalha conosco na tentativa de manter as coisas funcionando. MELHORANDO A SEGURANÇA Incluídos no MineStar estão um número de recursos que ajudam a melhorar a segurança dos operadores e outras pessoas no local. Por exemplo, o sistema pode ser configurado de modo a exigir que um operador insira um código que o permita operar uma peça específica do equipamento somente se ele for certificado para fazêlo. Uma vez que ele for aprovado para uma máquina, o operador segue uma lista de verificação eletrônica que deve ser concluída antes que de iniciar o trabalho. Um indicador a bordo contém uma série de recursos de segurança. O indicador pode ser programado para transmitir mensagens regulares de segurança, para notificar os operadores sobre problemas na máquina e para informá-los sobre perigos novos ou já existentes no local. O indicador também possui um mapa em movimento na tela do GPS que mostra ao operador a estrada para o transporte da carga, os obstáculos e as instruções de uso das ferramentas. CONTANDO COM A CATERPILLAR A Newmont opera uma frota de caminhões todos da Cat e equipamentos apoio suporte junto com um carregador Cat 994 como um dos principais componentes da sua frota de carregamento. Por causa dessa uniformidade, a implementação do MineStar permite uma melhor integração aos dados da máquina. Renovamos a nossa frota Cat nos últimos dois anos, diz Jack Henris, gerente de superfície da mina. Optamos pela Cat por causa da confiabilidade das máquinas e do suporte extraordinário por parte do nosso distribuidor, a Cashman. Edwards explica que o distribuidor presta assistência não somente à máquina e aos componentes do MineStar, mas também ao GPS e ao sistema de rádio. Ter um único fornecedor é muito importante, ele diz. Permite que a empresa minimize o número de fornecedores no local. CALCULANDO OS BENEFÍCIOS O MineStar pode ser uma boa solução para minas de todos os portes em todos os tipos de ambientes. Algumas minas acreditam ser muito pequenas para isto e julgam que a despesa não seja necessária, diz Edwards. Mas à medida que a mina cresce, ao adquirir mais de vinte caminhões, a mina percebe rapidamente o que faz uma diferença de mais de 10% na melhoria da produtividade. Você tem que ter mais controle quando se tem mais caminhões e perfuratrizes. O sistema pode pagar por si próprio rapidamente, pela maneira como o preço dos produtos está hoje em dia, ele diz. Durante este crescimento no setor da mineração, temos que tirar o minério da terra, transformá-lo em um produto e vendê-lo. A produção é a chave. Deve-se vender cada miligrama possível quando o preço está alto. Mas Edwards diz que o MineStar pode se demonstrar ainda mais importante quando o boom termina. Na próxima temporada baixa, as eficiências serão o ponto-chave economizando cada centavo de forma eficiente. Este software realmente oferece um benefício porque a mina pode operar de maneira muito mais eficiente com um custo reduzido por tonelada. FORMAR SUSTENTABILIDADE A Newmont acredita que utilizando ferramentas como o MineStar para criar operações mais eficientes, ajuda a mina a ter um impacto menor ao meio ambiente, e, por isso, leva a uma operação mais sustentável.

5 Nos dias de hoje, a mineração é necessária para nos oferecer as mercadorias e as matérias-primas de que precisamos para manter o mundo girando, diz Randy Walund, superintendente da mina. Mas a realidade é que a mineração tem um impacto nas nossas comunidades e na Terra. Quando se consegue usar menos combustível fóssil e menos equipamentos, é possível diminuir esse impacto. Pelo fato de podermos rastrear os materiais, o minério que acompanha o ouro vai para o lugar certo, e também o lixo, continua. Assim nós só consumimos energia nas nossas usinas de moagem e processamento onde e quando necessário. Sabemos que estamos colocando o material correto para processamento. Não adicionamos lixo ao processo. Se enviar lixo para a usina de processamento, você estará desperdiçando energia e usando recursos desnecessários. Estas eficiências ajudam a Newmont a operar em um mercado de custos altos. Quando podemos melhorar a eficiência, podemos sustentar a nossa empresa, Walund diz. Mesmo que o preço do ouro seja elevado, o custo de todo o resto é também elevado. Quando conseguimos manter os nossos custos baixos, fica mais fácil trabalhar. Fazendo tudo isso, podemos continuar com nossa atividade de mineração no futuro. CAT, CATERPILLAR, seus logotipos respectivos, Caterpillar Yellow e o conjunto de imagem do POWER EDGE, assim como a identidade corporativa e de produto aqui utilizadas, são marcas comerciais da Caterpillar e não podem ser utilizadas sem permissão. Caterpillar 2008 Todos os direitos reservados O que é MineStar? O MineStar tem diversos componentes. O FleetCommander é um sistema abrangente de controle e monitoramento da mina que rastreia ativos, maximiza a utilização do maquinário e melhora a produtividade e a recuperação do minério. O recurso MineStar Health fornece informações acionáveis sobre as condições de uma frota de equipamentos para mineração. Estes sistemas podem ser desenvolvidos para satisfazer a funcionalidade exigida por um usuário específico. Uma implementação típica inclui um sistema de rádio e GPS em todos os caminhões, um monitor de computador a bordo para o operador e um software que administra tudo na sala de controle. O controlador usa vários parâmetros e diversas fontes, como informações do VIMS e do CAES, para controlar as atividades da mineração a partir de uma localização remota. Michael Murphy, gerente comercial de Mining Technology Systems da Caterpillar, compara o controlador a um maestro que rege um grupo de músicos ou a um controlador de tráfego aéreo que administra um atribulado espaço aéreo. O controlador senta à frente de uma tela de computador e pode ver o que está acontecendo com todos os caminhões no local, Murphy diz. Mas o MineStar é muito mais do que um dispositivo para operações remotas; é uma ferramenta de atribuição de caminhões. Os caminhões estão viajando e os carregadores estão operando baseados na atribuição de atividades feita pelo sistema MineStar. Usando os parâmetros inseridos pelo controlador, o MineStar decidirá quais materiais são necessários para satisfazer às metas de produção diárias, onde os minérios estão localizados e enviará os caminhões para os locais exatos para atingir essas metas. O sistema também reajustará as atividades analisando os locais e redirecionando os caminhões para outros locais para evitar o tráfego. Antes que os caminhões comecem a ficar sem combustível, o sistema MineStar começa a distribuí-los para serem abastecidos no tempo correto maximizando a produção. Para a Newmont em Nevada, a mudança de turnos foi automatizada para permitir que a mina otimizasse a produção para as horas ao final e ao início de cada turno.

6 A SOLUÇÃO MINESTAR A solução MineStar oferece: Monitoração em tempo real dos equipamentos móveis, movimentação de materiais e a condição dos equipamentos Controle em tempo real e otimização da frota da mineração Análise histórica e relatórios da produção da mina Análise diagnóstica e prognóstica da condição dos equipamentos Estrutura de integração da aplicação na empresa O recurso MineStar Health transmite automaticamente dados do VIMS do caminhão para um servidor ao invés de exigir que fossem baixados manualmente da máquina. O FleetCommander do MineStar gera relatórios de produção, atribuição de caminhões, monitoramento da condição dos equipamentos e análise da frota. O FleetCommander do MineStar tem quatro componentes principais: MineStar Production (produção) fornece a visibilidade em tempo real do desempenho do carregamento, propicia um melhor desempenho de carregamento das máquinas e aumenta a previsibilidade da carga útil. MineStar Material Tracking (rastreamento de materiais) monitora a movimentação e os tipos de materiais, alerta os operadores e planejadores sobre rotas boas e ruins para assegurar que o material seja transportado para o local correto. MineStar Machine Tracking (rastreamento de máquinas) monitora o local de toda a frota de máquinas e incorpora a função de acompanhamento para analisar a movimentação de descarga e o tráfego e os obstáculos presentes nas estradas. MineStar Truck Assignment (atribuição de caminhões) agenda e atribui caminhões, maximiza a produção e a utilização das pás, minimiza o tempo de espera do caminhão e gerencia as trocas de turnos.