El Dr. John Kern Molina, académico e investigador del Departamento de Ingeniería Eléctrica, ha venido liderando el desarrollo de un sistema robotizado que entrega autonomía a las máquinas pica-roca en la minería. Ha tenido la colaboración de diversas empresas de la industria, además del apoyo de la Dirección de Gestión Tecnológica de la Vriic.
Actualmente, en la minería se utilizan máquinas pica-roca, que son operadas manualmente, durante el proceso de conminución o reducción de minerales de grandes dimensiones.
Cada impacto del equipo contra el material rocoso, levanta nubes de polvo, partículas en suspensión y otros, que limitan la visibilidad del operario, el cual debe esperar hasta que se despeje el ambiente para reanudar su labor. Esos tiempos de inactividad se repiten en la faena diaria, perjudicando la continuidad operacional y la producción.
En la Universidad de Santiago se han logrado importantes avances para abordar esta problemática de la industria minera, gracias a la investigación aplicada “Desarrollo de un sistema robotizado autónomo que permita la identificación, seguimiento e impacto selectivo de rocas para el mejoramiento de las operaciones en moliendas mineras”, liderada por el Dr. John Kern Molina, académico e investigador del Departamento de Ingeniería Eléctrica (DIE) de la Facultad de Ingeniería (FING), junto a un equipo de investigación.
La iniciativa fue financiada por ANID y contó con la colaboración de las empresas asociadas CITEC 2.0, AIKO LOGIC, ARIAN, Pojomovsky e Ibáñez y la Compañía Minera La Patagua, además del apoyo de la Vicerrectoría de Investigación, Innovación y Creación, a través de su Dirección de Gestión Tecnológica, y de la Facultad de Ingeniería.
El Dr. John Kern explica que se enfocaron en “desarrollar un sistema robotizado, que entregara autonomía a las máquinas pica-roca para reducir el tamaño de grandes minerales, operando en condiciones de baja visibilidad”.
Precisa que uno de los resultados más relevantes “fue reducir en un 78% los tiempos de detección de rocas en ambientes complejos, respecto a la operación normal” y agrega que el proyecto culminó “con un nivel de madurez tecnológica certificado con TRL 4, obteniendo resultados verificables a nivel de laboratorio”.
Si bien el proyecto cerró en diciembre, el equipo de investigación ha seguido desarrollando la tecnología con el apoyo del programa Puente DGT y postularon al concurso Fondef IT 2024, cuya adjudicación beneficia la continuidad de la propuesta.
Al respecto, el Dr. Kern comenta que en estos meses “nos hemos enfocado en mejorar la precisión de los algoritmos, es decir detectar rocas en ambientes donde hay polvo, niebla, baja luminosidad o mucho brillo del sol en verano, en mineras superficiales”.
En paralelo, se ha trabajado “en el desarrollo de entornos fotorrealistas, que permitan la creación de un entrenador para operarios que puedan manejar este tipo de máquinas. Esta es una línea de investigación que nació a partir del proyecto”, recalca.
Para continuar desarrollando la tecnología, ha sido clave el trabajo colaborativo con el mundo empresarial. “Estas alianzas son muy importantes, porque nos permiten conocer con precisión los requerimientos y recibir feedback de la industria, sobre todo cuando avanzamos con un empaquetamiento tecnológico para ambientes reales”, sostiene el investigador.
Desde las empresas coinciden en destacar positivamente la colaboración con la academia. En ese contexto, Javier Matheu Casanueva, Gerente General de ARIAN, enfatiza que “nos dedicamos principalmente al diseño, fabricación y comercialización de sistemas de instrumentación y control robustos especialmente para ambientes industriales exigentes: tenemos bastantes clientes de la industria minera, y nos pareció de especial interés el proyecto”. Agrega que siguen trabajando con el equipo de investigación del Dr. John Kern y participaron en la postulación a Fondef IT 2024, donde “estamos a la espera de la adjudicación correspondiente para seguir avanzando en este desarrollo tecnológico”.
En tanto, Guillermo González Romero, Gerente de Ingeniería e Innovación de CITEC 2.0, resalta que “es necesario continuar con la inversión en I+D+i para enfrentar los desafíos crecientes y garantizar la competitividad de la minería chilena en el panorama global. Al respecto, continuamos colaborando con la Usach, especialmente con el programa de doctorado, para contribuir al desarrollo de nuevas tecnologías del campo de la robótica y la Inteligencia Artificial enfocadas en mejorar los procesos industriales y mineros”
Por último, Cristian Vidal Roa, Ingeniero de Proyectos de Minera La Patagua, enfatiza que “facilitar un equipo de maquinaria pesada para la evaluación solicitada por los académicos, nos permitió no sólo contribuir al avance de la investigación, sino que también obtenemos información valiosa sobre el desempeño y eficiencia de nuestros equipos en condiciones operativas reales. Este tipo de colaboración nos ayuda a identificar áreas de mejora, implementar soluciones innovadoras y fortalecer nuestra competitividad en el sector minero”.
Más información acerca de los proyectos I+D ejecutados en la Usach, se pueden en la web dgt.usach.cl.
Autora: Paola Armijo León
Fotografía: Comunicaciones y Marketing Vriic
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