Controle preditivo otimiza processo de mineração
Em uma indústria de mineração cada vez mais complexa e exigente, a implementação de tecnologias preditivas é essencial para blindar as operações e garantir os objetivos de produção. Atualmente, a mineração requer uma grande quantidade de equipamentos para funcionar com eficiência. É cada vez mais difícil extrair matérias-primas de forma simples. Os minerais facilmente acessíveis praticamente não existem mais. Atualmente, as minas devem processar minerais com mais impurezas, devido à queda na qualidade dos materiais explorados. Além disso, o processamento mineral enfrenta processos inerentemente complicados e cargas de recirculação de materiais maiores.
As complexidades atuais dos processos de mineração, juntamente com eventos inesperados, exigem tecnologia avançada e soluções preditivas. Estima-se que 75% das plantas de processamento mineral ainda utilizam estratégias básicas de otimização. O controle preditivo baseado em modelo (MPC – Model Predictive Control) da Rockwell Automation é uma tecnologia abrangente para otimizar o processamento mineral.
PAVILION8 – Na indústria de mineração, as tecnologias de otimização podem melhorar o desempenho, melhorar a qualidade e reduzir o uso de consumíveis; no entanto, a maioria das soluções não fornece os resultados esperados. Para Manoel Morales, engenheiro de Aplicações para Controle Avançado, as tecnologias de controle preditivo desempenham um papel fundamental para ajudar as empresas de mineração a atingir várias metas de desempenho e produtividade, incluindo redução de custos e emissões, bem como aumento da produtividade.
A esse respeito, Manoel Morales comenta que a tecnologia de modelo de controle preditivo (MPC) Pavilion8 da Rockwell Automation fornece uma camada adicional de inteligência sobre os modelos tradicionais. Ele acrescenta que a tecnologia incorpora todo o conhecimento disponível sobre o processo para tornar os modelos mais precisos e de alta fidelidade possível. Além disso, ele fornece uma solução única que pode lidar com processos lineares e não lineares simultaneamente. “Esta é a maneira mais inteligente de aumentar o rendimento e a recuperação mineral para operações de processamento sustentáveis”, enfatiza.
BENEFÍCIOS – A tecnologia Pavilion8 oferece estabilidade de processo e desempenho. Para isso, encontra níveis operacionais ideais, próximos aos limites de especificação do sistema. Por sua vez, gerencia o processo dentro das margens de segurança e restrições do mercado. Por exemplo, no circuito do britador, o maior desafio é encontrar um equilíbrio entre os britadores individuais e a eficiência geral do circuito. Nesses circuitos, a implementação de estratégias de controle preditivo representa muitos benefícios, como maximização do desempenho do circuito do britador, estabilidade e eficiência no processo, eficiência energética, menor desgaste dos equipamentos, além de menos desligamentos nas operações. Entre outros exemplos estão os circuitos de moagem e flotação.
Enquanto isso, a implementação de estratégias de controle de produção baseadas em modelos oferece muitas vantagens para os processos de refino de metais, como estabilidade operacional, otimização da qualidade, consistência do produto, economia de energia e redução de emissões. O mesmo vale para o manuseio de materiais, reduzindo sua complexidade. Com previsibilidade, você obtém benefícios como maximizar o fluxo de material, minimizar paradas de equipamentos, prolongar a vida útil do equipamento, reduzir interrupções durante mudanças de turno e economizar energia.
DESAFIOS – Uma primeira limitação é a escolha errada de tecnologias. Existe um grande número de estratégias avançadas de controle de processos, como lógica difusa, sistemas especialistas, matrizes, entre outras. No entanto, sua durabilidade é baixa, pois focam na estratégia operacional atual ao invés de focar no comportamento do processo. Um sistema de controle preditivo deve contar com técnicas modernas de aprendizado de máquina supervisionado, identificação de dinâmica de processos e controle multivariável.
Manoel Morales especifica que o desempenho e a produção das minas podem ser afetados devido à má instrumentação, propósitos conservadores e uma visão nula de longo prazo. Para superar esses desafios, dependendo da situação, “a estratégia comum é usar sensores virtuais que podem substituir determinados instrumentos, emular analisadores virtuais continuos de propriedades medidas em laboratório ou validação de instrumentos ou analisadores em linha.”
Também observa que, se a planta tiver metas excessivamente conservadoras, estreitas ou conflitantes, como aumentar o rendimento ou aumentar a qualidade, o controlador tradicional pode não ser capaz de alcançar os resultados desejados.
A Rockwell Automation desenvolveu uma metodologia de implementação de projeto para aplicativos de modelagem preditiva; que, de forma simplificada, oferece: planejamento e desenho (entendimento do processo, atuação com usuários, expectativas, análise de benefícios); desenvolvimento da solução (verificação de dados históricos, análise de dados, cálculos e identificação de modelos); comissionamento (testar e refinar a aplicação em processo); e fechamento (observar e ajustar o comportamento da aplicação durante o período de aceitação, suporte à operação e validação dos benefícios iniciais).
