Por dentro da transformação de IA de uma mineradora

Jul 26, 2023

O clima era de apreensãocomo cientistas de dados, metalúrgicos e engenheiros de Freeport-McMoRan entraram na sala de controle de uma fábrica de concentração de minério de cobre em Bagdad, Arizona, na manhã de 19 de outubro de 2018. Eles vieram para saber o que aconteceria quando acionassem o grande moinho até uma taxa de trabalho que nunca havia sido tentada.

A possibilidade de causar problemas na fábrica pesava na cabeça de todos. Os membros da equipe inicialmente resistiram à ideia de operar a fábrica mais rapidamente. Eles queriam evitar que o estoque de minério que alimenta a usina caísse abaixo do tamanho mínimo que eles mantinham há muito tempo. A preocupação deles era que um estoque muito pequeno prejudicasse o desempenho da fábrica.

Se o tamanho mínimo do estoque realmente ajudou a fábrica a funcionar melhor, era outra questão. Ninguém realmente sabia ao certo. Os gerentes e funcionários da fábrica também não podiam dizer o que aconteceria se o estoque diminuísse para menos do que o mínimo tradicional.

Com o passar das semanas, a usina de concentração de minério de cobre manteve um ritmo mais acelerado sem perda de eficiência. O modelo de dados estava certo: a usina poderia lidar com mais minério do que seus operadores pensavam.

O que eles sabiam é que um modelo personalizado de inteligência artificial (IA), carregado com três anos de dados operacionais da usina e programado para buscar ajustes operacionais que aumentariam a produção, continuava dizendo que a produção de cobre aumentaria se o moinho foram alimentados com mais minério por minuto.

Para os operadores da fábrica, essa noção parecia bastante lógica - exceto que não levava em conta o tamanho mínimo do estoque que eles tinham em mente. Mas o modelo não sabia, ou se importava, com o tamanho mínimo do estoque ou qualquer outra ideia dos operadores da fábrica sobre como a fábrica deveria funcionar.

Com a permissão dos executivos da empresa, os membros da equipe no local de Bagdá decidiram aumentar o ritmo da fábrica conforme sugerido pelo modelo. Eles também se prepararam para intensificar as atividades de mineração e britagem para que o estoque de minério não acabasse.

Às dez horas da manhã, um técnico acionou um controle na tela de seu computador para agilizar o sistema de correias transportadoras que transportam pedaços de minério do britador para a pilha de estocagem e da pilha de estocagem para a usina.

Todos na sala vigiavam os 13 monitores enormes na sala de controle, que eram iluminados com leituras de centenas de sensores de desempenho colocados ao redor da fábrica. A quantidade de minério moído no moinho aumentou. Nenhum aviso foi disparado.

Doze horas se passaram. O moinho manteve-se firme. Mesmo quando seu estoque de minério caiu abaixo do mínimo usual, a entrega acelerada de minério do britador e da mina permitiu que a usina continuasse funcionando. Com o passar das semanas, a fábrica manteve o ritmo mais rápido sem perder a eficiência. O modelo de dados estava certo: a usina poderia lidar com mais minério do que seus operadores pensavam.

"Esse foi o avanço que estávamos procurando", disse-nos Justin Cross, gerente geral da unidade de Bagdá. "Assim que começamos a operar a fábrica em velocidade máxima, sabíamos que poderíamos obter resultados com mais recomendações que o modelo estava fazendo."

A história de como Freeport-McMoRan aprendeu a confiar tanto em um modelo de IA quanto na intuição de engenheiros de minas e metalúrgicos veteranos pode não causar espanto fora da indústria de tecnologia.

Para as mineradoras, no entanto, isso ilustra uma mudança silenciosa, mas profunda, para uma era que consideramos a "era do operador", quando as empresas mais bem administradas extraem lucros do minério de baixo teor que os mineradores descartariam como lixo. há apenas dez anos.

Uma mina onde a Freeport-McMoRan vinha processando minérios de baixo teor é Bagdad, um amplo complexo do Arizona onde os garimpeiros fizeram suas primeiras reivindicações em 1882. As reservas de Bagdá de minério de alto teor foram esgotadas por algum tempo, mas Freeport-McMoRan manteve a mina produção de cobre, fazendo várias melhorias no processo.

No final de 2017, os executivos acreditavam que Bagdá havia se tornado o mais eficiente possível com o equipamento existente, então concluíram que aumentar a capacidade seria a maneira mais segura de extrair ainda mais cobre do local. No início de 2018, eles começaram a planejar uma expansão de capital de US$ 200 milhões na usina de concentração de minério de Bagdá, que aumentaria a produção em 20%.