Mineração, os da empresa dirão, não é como outros setores. As empresas operam em localizações geograficamente dispersas e remotas, e as condições de trabalho podem ser graves e imprevisíveis. De fato, há uma quantidade extraordinária de variabilidade, desde o clima até a qualidade do minério. E pouco disso pode ser controlado. As equipes de mineração, muitas vezes distantes, têm dificuldade em trabalhar juntas em um sistema, muito menos otimizado. Mas isso realmente precisa ser o caso? Sem dúvida, as empresas de mineração poderiam coordenar melhor suas operações se mais se pareçam com empresas de manufatura. Os fabricantes podem integrar seus processos de montagem sob o mesmo teto e mais facilmente atingir, controlar e reduzir a variabilidade - como melhorando a maneira como gerenciam fornecedores e treinam seus funcionários. Para os mineiros, não é tão simples. Como alguém controla o tempo? Ou saiba com certeza o que está no solo?
For a long time, miners have simply accepted this lack of efficiency as a fact of life. But does that really have to be the case? No doubt, mining companies could better coordinate their operations if they more resembled manufacturing companies. Manufacturers can integrate their assembly processes under one roof and more easily target, control, and reduce variability—such as by improving the way they manage suppliers and train their employees. For miners, it’s not so simple. How does one control the weather? Or know for sure what is in the ground?
Não surpreendentemente, ninguém ainda descobriu como tornar a mineração mais como a fabricação. Mas achamos que essa perspectiva não está mais fora de alcance. Certamente, as operações de mineração não serão realizadas sob o mesmo teto, mas os processos podem ser integrados de ponta a ponta, e a variabilidade pode ser gerenciada melhor. Portanto, embora uma empresa de mineração nunca pareça um fabricante, ela pode funcionar como uma. A chave para essa abordagem está em algo que as empresas de mineração já começaram a adotar: automação. Na Austrália e América do Sul, por exemplo, as empresas estão começando a se mudar para operações autônomas, pilotando caminhões e perfurações sem motorista e estudando o uso de trens sem motorista. Mas essas melhorias discretas, embora sejam bem -vindas, apenas sugerem as possibilidades. Se mais máquinas em toda a cadeia de valor fossem conectadas pela Internet, por exemplo, dados sobre desempenho e condições poderiam ser coletados e enviados para um centro de controle central. (Ver
To date, the industry has utilized automation mainly to optimize discrete subsystems within the mining value chain. In Australia and South America, for example, companies are starting to move to autonomous operations, piloting driverless trucks and drills and studying the use of driverless trains. But these discrete improvements, while welcome, only hint at the possibilities. If more machines across the value chain were connected via the Internet, for example, data on performance and conditions could be collected and sent to a central control center. (See A ascensão da robótica , Artigo do BCG, agosto de 2014.) Se essas informações foram alimentadas em software com um algoritmo de otimização, a tomada de decisão poderá ser transformada, porque o software pode processar muito mais variáveis do que os seres humanos - e muito mais rápido também. Portanto, a variabilidade na mineração pode ser melhor explicada, resultando em respostas mais informadas e, finalmente, mais bem-sucedidas. Máquinas
That such end-to-end optimization is now a realistic aspiration is due to five key technology trends:
- Low-cost, network-connected sensors and actuators
- Increasingly powerful on-board control systems in machines
- conectividade onipresente de rede de alta velocidade nas operações de mineração
- Processamento de computador escalável e de baixo custo e armazenamento de dados
- The advanced algorithms and off-line analytics of big data
Together, these trends empower the so-called Industrial Internet, through which different machines in different locations can interact with each other, allowing companies in the mining industry to better link and coordinate their operations. Given recent developments in the market, this ability has not come a moment too soon. Declining ore grades, lower commodity prices, and rising labor costs have squeezed margins over the past several years. Total shareholder return, meanwhile, has dropped markedly for the top ten producers, and even more for companies outside that tier. (See Criação de valor na mineração 2013 , Relatório do BCG, maio de 2014.) Para produtores grandes e pequenos, a melhoria da produtividade é essencial.
But if mining companies are to create a manufacturing-like system where processes are coordinated, linked, and optimized end to end, then they need to change the way they approach automation. Deployments shouldn’t be ad hoc, implemented in projects that focus solely on specific steps in the value chain. What is needed, instead, is a holistic strategy for integrated automation: a clearly articulated vision for the role, extent, and purpose of automation across the entire value chain.
Desenvolver essa estratégia não é uma coisa simples. Mas, concentrando -se em várias áreas -chave - o escopo da automação, as implicações de mais dados, o papel dos fornecedores e padrões, a proteção da propriedade intelectual (IP) e a segurança cibernética e os desafios da implementação - minerar empresas podem se colocar na melhor posição para criar uma estratégia de automação integrada que atenda às suas necessidades e circunstâncias. Lembre-se também de que este não é um esforço de curto prazo. A transformação da mineração que propomos ainda é de pelo menos cinco - talvez até dez anos. Mas isso é mais um motivo para começar a planejar e tomar as etapas hoje que podem levar aos saltos amanhã. Isso é coisa poderosa. Mas também pode parecer esmagador. Que ferramentas e processos - em que lugares, em que ordem, em que período de tempo - são necessários?
The Scope of Automation
Integrated systems can help mining companies coordinate far-flung operations, anticipate and avoid potential problems, and respond faster to disruptions. That’s powerful stuff. But it can also seem overwhelming. What tools and processes—in what places, in what order, in what time frame—are needed?
Coma o elefante Uma mordida de cada vez. A integração de ponta a ponta não vai acontecer da noite para o dia; Ele precisará ser desenvolvido peça por peça. Portanto, as empresas desejam começar com as peças que oferecem as maiores recompensas - as partes da cadeia de valor na qual a automação terá o maior impacto, como aumentando a utilização em gargalos. É isso que torna a abordagem holística da automação diferente da abordagem ad hoc: você está sempre pensando em como qualquer projeto se encaixa no quadro geral. Para esse fim, um roteiro é essencial. Assim também é uma consciência dos padrões técnicos. Você deseja ter certeza de que a tecnologia que você está colocando em campo poderá se integrar à tecnologia que você está colocando na agenda. As empresas também devem defender a automação integrada para romper qualquer resistência cultural e organizacional. Isso significa claramente definir e articular resultados e benefícios potenciais. E embora uma meta de longo prazo, como uma redefinição fundamental da base de custos, possa ser o prêmio real, as empresas também precisarão identificar benefícios a curto prazo, como uma produtividade de ativos mais localizada. Os benefícios tangíveis precoces serão fundamentais para provocar o financiamento que o esforço geral exigirá.
At the same time, it’s crucial to think about how these initial projects will interact with what’s coming down the road. This is what makes the holistic approach to automation different from the ad hoc approach: You’re always thinking about how any given project fits into the big picture. To this end, a roadmap is essential. So, too, is an awareness of technical standards. You want to be sure that the technology you’re putting in the field will be able to integrate with the technology you’re putting on the agenda.
Laying the technical groundwork, however, is just the beginning. Companies also must champion integrated automation to break through any cultural and organizational resistance. This means clearly defining and articulating outcomes and potential benefits. And while a long-term goal, such as a fundamental reset of the cost base, may be the real prize, companies will need to identify short-term benefits, too, such as more localized asset productivity. Early tangible benefits will be instrumental in sparking the funding that the overall effort will require.
As implicações de mais dados
Automated equipment with on-board sensors will generate a great deal of data. Thanks to increasingly fast networks and less-expensive storage, this information can be readily transmitted to, and retained by, a mining company. Big-data tools and analytics provide powerful new ways to make use of this data; for example, by identifying patterns in a machine’s performance that signal an impending catastrophic failure. (See A Internet industrial: seis questões críticas para fornecedores de equipamentos , Artigo do BCG, outubro de 2014.)
, mas analisar dados e desenhar insights pode ser tarefas complexas que geralmente exigem novas habilidades. Em muitos casos, essas habilidades não estarão familiarizadas com as empresas de mineração, e o talento necessário terá que ser ativamente desenvolvido internamente ou atraído de fora. De qualquer maneira, as empresas de mineração devem determinar como apoiar e nutrir esses profissionais, e isso pode ser mais complicado do que poderia esperar. Eles também podem estar acostumados a ter margem de manobra para experimentar e fazer as coisas de maneiras novas e não comprovadas. As empresas de mineração precisarão minimizar o confronto da cultura e estimular a inovação. Uma maneira de fazer as duas coisas é adotar mais maneiras ágeis de desenvolvimento de software, que é construído em torno da experimentação, uma aceitação da falha - porque isso acontece cedo, não custa muito e oferece lições para se basear - e curtos ciclos iterativos.
Experts brought in from outside, particularly from the digital-savvy startups that excel in data science and analytics, may be used to working in a faster-paced, more entrepreneurial environment. They may also be accustomed to having leeway to experiment and to do things in new and unproven ways. Mining companies will need to minimize culture clash and spur innovation. One way to do both is to embrace more of the agile ways of software development, which is built around experimentation, an acceptance of failure—because it happens early, doesn’t cost much, and offers lessons to draw on—and short, iterative cycles.
As oportunidades que o Big Data apresentam para empresas de mineração serão extensas. Mas percebê -los exigirá investimentos em tempo, esforço e recursos, bem como uma vontade de tentar abordagens novas e não testadas. As empresas terão que decidir o tamanho do investimento que devem fazer. Eles terão que pesar os benefícios potenciais do uso de dados contra os custos de fazê -lo. E eles terão que avaliar o preço de NÃO também usando dados. Embora existam benefícios para essa abordagem - como melhorias de produtividade, mesmo que apenas modestas, sem muito esforço de gerenciamento - também haja riscos. Seu objetivo é "possuir" um processo completo, como a transmissão autônoma, fornecendo toda a pilha de TI: tudo, desde sensores e atuadores através de sistemas de controle e interfaces humanas-máquina até soluções de dados-históricos e inteligência de negócios. Consequentemente, os fornecedores tendem a se concentrar muito menos na integração horizontal com etapas adjacentes na cadeia de valor. Mas essa integração horizontal é crucial para as empresas de mineração, que preferem padrões abertos que lhes permitem combinar as ofertas de vários fornecedores e vincular todos os elementos discretos da produção. A esse respeito, os objetivos do fornecedor e do mineiro frequentemente conflitam. Os dados gerados pelo equipamento carregado de sensores, por exemplo, têm valor potencial para o fornecedor e a empresa de mineração. Se os fornecedores controlarem o acesso a esses dados, eles não apenas poderiam utilizá -los por conta própria - e talvez criar novos fluxos de receita que eles não compartilharão com as empresas de mineração - mas os mineradores podem ter mais dificuldade em obter e usar esses dados para suas próprias melhorias em segurança e produção. Portanto, quando eles precisam fazer parceria com os fornecedores, eles devem garantir que os relacionamentos sejam equilibrados. A aplicação de padrões técnicos pode ser extremamente útil aqui, permitindo que os mineradores se beneficiem da experiência de um fornecedor sem ceder muito controle das inovações resultantes ou de serem presos aos monopólios do fornecedor. Mas os padrões levantam algumas questões difíceis. Qual o papel das empresas de mineração no processo de definição de padrões? Quando no processo de inovação, os padrões devem ser introduzidos? Definê -los muito cedo, antes que o potencial comercial completo de uma tecnologia tenha sido identificado, poderia desencorajar ainda mais a experimentação e sufocar a inovação. Mas defini -los tarde demais pode permitir investimentos desnecessários em soluções que não se encaixem nos padrões que o restante do setor aceitará. A chave, descobrimos, é buscar a padronização depois que surgiram práticas recomendadas. Isso pode ser realizado através do estabelecimento de direitos de propriedade intelectual. Para empresas de mineração, a questão não é mais investir nesses direitos, mas
The Role of Vendors and Standards
To date, mining companies have largely let vendors take the leading role on automation, allowing them to develop and position products instead of setting priorities and goals themselves. While there are benefits to this approach—such as productivity improvements, even if just modest ones, without much management effort—there are risks, as well.
Equipment vendors naturally tend to take a vertical view. Their goal is to “own” a complete process, such as autonomous haulage, by providing the entire IT stack: everything from sensors and actuators through control systems and human-machine interfaces to data-historian and business-intelligence solutions. Accordingly, vendors tend to focus far less on horizontal integration with adjacent steps in the value chain. But that horizontal integration is crucial for mining companies, which prefer open standards that allow them to combine the offerings of multiple vendors and link together all the discrete elements of production. In this respect, the goals of vendor and miner often conflict.
Moreover, ceding too much control to vendors may mean ceding too much of the value that is ultimately created. The data generated by sensor-laden equipment, for example, has potential value for vendor and mining company alike. If vendors control the access to this data, not only could they utilize it on their own—and perhaps create lucrative new revenue streams that they will not share with the mining companies—but miners may have a harder time obtaining and using that data for their own improvements to safety and production.
Still, mining companies are not technology companies, and they have little interest in acting as such. So when they need to partner with vendors, they should make sure that the relationships are balanced. Applying technical standards can be extremely helpful here, enabling miners to benefit from a vendor’s expertise without ceding too much control of the resulting innovations or getting locked into vendor monopolies. But standards raise some difficult questions. What role should mining companies play in the standard-setting process? When in the innovation process should standards be introduced? Setting them too early, before the full business potential of a technology has been identified, could discourage further experimentation and stifle innovation. But setting them too late could allow for wasteful investments in solutions that do not fit the standards that the rest of the industry will ultimately accept. The key, we’ve found, is to pursue standardization once best practices have emerged.
Protecting Intellectual Property and Cybersecurity
Whether developed entirely in-house or in collaboration with vendors, innovations can create competitive advantages that will need to be protected. This can be accomplished through establishing intellectual property rights. For mining companies, the question is no longer whether to invest in those rights, but quanto para investir nelas. Já vemos empresas de mineração em parceria com os principais fornecedores de automação e desenvolvendo patentes juntos. Uma estratégia de automação holística, então, não parece apenas proteger o IP, mas para vigiar de perto a competição. Ele precisa identificar riscos de bloqueio e para orientar os esforços e os recursos de acordo. Ninguém deseja seguir os passos de um produtor internacional de petróleo que aprendeu esta lição da maneira mais difícil: a empresa foi subitamente forçada a interromper o desenvolvimento em uma nova técnica de produção valiosa - e escrever um investimento muito significativo - quando um concorrente obteve uma patente e o desenvolvimento de redes de independência, principalmente quando a mesma tecnologia. usado em operações críticas de negócios. (Ver
Yet companies—in all industries—often miss a crucial consequence of securing IP rights: just as your IP rights can keep competitors at bay, so can their IP rights bar you from potential routes to growth. We already see mining companies partnering with leading automation vendors and developing patents together. A holistic automation strategy, then, doesn’t just look to protect IP, but to keep a close watch on the competition. It needs to identify lock-out risks and to steer efforts and resources accordingly. No one wants to follow in the footsteps of one international oil producer that learned this lesson the hard way: the company was suddenly forced to halt development on a valuable new production technique—and write off a very significant investment—when a competitor obtained a patent after independently developing the same technology.
Cybersecurity can be another source of concern, particularly when automated systems—running over networks and storing data, perhaps in the cloud—are used in business-critical operations. (See A segurança cibernética atende ao gerenciamento de riscos de TI: um sistema imunológico e de defesa corporativo= , BCG Focus, outubro de 2014.) Os utilitários, por exemplo, realizaram novas eficiências e oportunidades de criação de valor desde que começaram a implantar medidores inteligentes em suas grades de eletricidade. Mas, ao mesmo tempo, eles tiveram que abordar os riscos de segurança trazidos pela convergência da tecnologia da informação e da tecnologia operacional. Por exemplo, os chefes de segurança de TI estão cada vez mais se reportando aos CIOs em serviços públicos. As empresas de mineração que adotam a automação também colherão recompensas, mas, assim como os serviços públicos, terão que identificar e reduzir riscos. Isso significa mais do que implantar software e hardware apropriados. Requer alterações na organização.
Os desafios da implementação
Acreditamos que a automação, integrada em toda a cadeia de valor, pode desbloquear benefícios significativos para empresas de mineração, como melhoria da produtividade de ativos e resíduos reduzidos. Mas isso também mudará a maneira como o negócio e seu povo trabalham. Isso levanta considerações importantes. Por um lado, o software seria tomar decisões em vez de seres humanos em muitas situações. Inicialmente, esses indivíduos provavelmente sentirão que estão desistindo das partes de seu trabalho que mais valorizam - e esse é um problema em potencial. Em vez de tomar decisões reativas com base em situações que já ocorreram, o pessoal da mineração pode estar analisando onde os problemas podem aparecer no futuro e tomar medidas para evitá -las. Portanto, a longo prazo, suas responsabilidades realmente aumentariam - como seu valor nas operações da empresa. Aqui, a indústria automotiva destaca os dois lados da moeda: no geral, a indústria tem sido um estudo de caso para os benefícios da automação em larga escala, mas por décadas, disputas trabalhistas, a expansão da automação restrita, principalmente nos Estados Unidos. Mas, a longo prazo, cria diferentes tipos de trabalhos para os quais as pessoas podem fazer a transição. As empresas precisam fazer uma certa quantidade de equilíbrio, pesando o impacto da automação em alguns trabalhadores contra a melhoria da produtividade e competitividade que, em última análise, trará para a organização mais ampla. A questão é como seu papel será difundido. A abordagem holística da automação baseia -se na idéia de que as empresas de mineração podem aspirar aos níveis de disciplina e eficiência mantidos pelos fabricantes. Agora, os mineiros podem entender, antecipar e reagir melhor a toda a variação incontrolável nos negócios. E eles podem fazer isso porque a tecnologia começou a permitir a integração de ponta a ponta de operações dispersas e uma tomada de decisão mais rápida e melhor informada. A visão final da mineração pode ainda não ser uma realidade, mas também não é mais uma fantasia. As empresas de mineração devem começar a tomar as medidas para realizar essa visão agora. Nigel Bailey
But companies can quickly dispel those concerns. Instead of making reactive decisions based on situations that have already occurred, mining personnel could be looking to where problems might appear in the future and take steps to prevent them. So in the long term, their responsibilities would actually increase—as would their value to the company’s operations.
Another issue to consider as automation becomes more widespread is the impact on industrial relations. Here the automotive industry highlights both sides of the coin: overall, the industry has been a case study for the benefits of wide-scale automation, but for decades, labor disputes constrained automation’s expansion, particularly in the United States.
Certainly for some workers, automation means short-term pain. But in the long run, it creates different types of jobs into which people may transition. Companies need to do a certain amount of balancing, weighing the impact of automation on some workers against the improved productivity and competitiveness it ultimately will bring to the broader organization.
That automation has a place in mining is indisputable. The question is how pervasive its role will be. The holistic approach to automation is based on the idea that mining companies can aspire to the levels of discipline and efficiency maintained by manufacturers. Miners can now better understand, anticipate, and react to all the uncontrollable variation in the business. And they can do it because technology has begun to enable end-to-end integration of scattered operations and faster, better-informed decision making. The ultimate vision of mining may not yet be a reality, but it is no longer a fantasy, either. Mining companies should start taking the steps to realize that vision now.
