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Caso práctico

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Anglo Platinum obtiene inteligencia de producción

El sistema de automatización de procesos PlantPAx, escalable y flexible, proporciona información sobre los datos del proceso en tiempo real y mejora el seguimiento de las recetas

Desafío

  • El antiguo sistema de control de procesos requería un conjunto de destrezas específicas, era incapaz de satisfacer las necesidades de procesos complejos y era difícil de actualizar debido a la presencia de múltiples proveedores.

Soluciones

Resultados

  • Visibilidad mejorada: - acceso a los datos a través de todos los niveles para rastrear las recetas en tiempo real y hacer los ajustes necesarios
  • Disminución de la variabilidad de los lotes con visión de los procesos
  • Mayor versatilidad: - el sistema de un solo proveedor facilita la implementación y la personalización para requisitos únicos

Antecedentes

El platino es el metal más difícil de encontrar.Al año, solo se extraen alrededor de 133 toneladas de platino de la tierra, en comparación con alrededor de 1,800 toneladas de oro.

La rareza no es la única razón por la que el platino se aprecia en el mundo de la joyería fina.También es resistente a la decoloración y su maleabilidad ayuda a mantener los diamantes y otras joyas en su lugar.

Anglo Platinum, de Sudáfrica, es el productor de platino más grande del mundo.La compañía, filial de Anglo American, procesa casi el 40 por ciento del platino recién extraído por año.

La refinería de metales preciosos Anglo Platinum (PMR) se encuentra cerca de dos de las minas de platino más grandes del mundo.El mineral procesado por la refinería contiene otros elementos además del platino.Otros metales del “grupo precioso” (PGM) son el rutenio, el rodio, el paladio, el osmio y el iridio.La refinería también extrae metales básicos, como níquel, cobre y zinc.

Los usos del platino producido aquí se extienden más allá de la joyería.El metal precioso ayuda a los convertidores catalíticos a eliminar los contaminantes de los gases de escape del automóvil y se considera cada vez más como una fuente de energía alternativa, ya que utiliza pilas de combustible de platino para abordar los problemas ambientales y energéticos.

El proceso de refinado es complejo debido a la variedad de metales extraídos.Anglo Platinum descubrió que su sistema de automatización de procesos era cada vez más difícil de sostener y estaba demasiado fragmentado para manejar el complejo proceso de refinería.Por ello, la compañía comenzó a buscar una solución.

Desafío

El procesamiento de los PGM comienza con la extracción del mineral de una mina subterránea o a cielo abierto.Anglo Platinum luego transfiere el mineral a una de sus plantas concentradas donde el mineral se tritura y separa por flotación.Desde allí, entra en el proceso de fundición, que elimina los elementos no deseados del mineral.Luego, un convertidor transfiere el producto a la planta concentradora magnética de la empresa, donde se separan la base y los metales preciosos del grupo.

Las operaciones se complicaron por el sistema de control heredado de la década de 1980, que se había formado mediante compras a diferentes proveedores.El resultado:un sistema obsoleto cuyo mantenimiento requiere habilidades especializadas.Ese sistema rudimentario también era difícil de actualizar.

“Tenemos procesos discontinuos y continuos en nuestra refinería, por lo que la variación fue una consideración clave a la hora de buscar una nueva solución”, dijo Hermanus Du Preez, especialista en tecnología de control de Anglo Platinum.“Nuestro sistema debe ser capaz de mantener procesos continuos y monitorear lotes, en otras palabras, necesita adaptarse a nuestra complejidad”.

La PMR se enfrentó a problemas con respecto al enrutamiento eficiente y al intercambio de equipos utilizados para múltiples recetas.Los operadores debían decidir qué equipo utilizar cuándo y mediante qué proceso atender a las diversas recetas, pero no podían programar el intercambio de equipos por adelantado, lo que provocaba retrasos recurrentes.

Para obtener un sistema escalable y flexible, la compañía decidió seguir adelante con un único proveedor.“Necesitábamos estandarizarnos, alinearnos con las mejores prácticas internacionales y actualizar nuestro sistema para prepararnos para los próximos 10 a 15 años de operación”, dijo du Preez.

Solución

Anglo Platinum PMR ya contaba con una infraestructura de red instalada que utilizaba un sistema de control de Rockwell Automation.Por eso la empresa seleccionó un sistema de automatización de procesos PlantPAx® de Rockwell Automation para estandarizar sus sistemas de control con un proveedor.

El sistema PlantPAx es un DCS moderno diseñado para gestionar sistemas de automatización a nivel de toda la planta.Como resultado, Anglo Platinum puede utilizar la misma tecnología de automatización en toda la refinería, lo que permite una integración transparente, un fácil acceso a la información y modificaciones fáciles a medida que cambian la demanda o los productos.

“La solución PlantPAx era ideal“, dijo Du Preez.“Hemos podido anexar el sistema completo y robusto a nuestra base de control existente, lo que nos ayudó a crear módulos de control estándar necesarios para nuestros procesos”.

La personalización era un elemento decisivo de la solución.En estrecha colaboración con Rockwell Automation, Anglo Platinum implementó un sistema de proceso híbrido que se adapta a los procesos continuos y por lotes y cumple con las normas ISA-88.

Por ejemplo, Anglo Platinum agregó un “bloque de enrutamiento” para la operación de la refinería que permite a los operadores programar y controlar de manera eficiente el equipo para compartir equipos.Los operadores también pueden volver a priorizar los cambios en la cola si es necesario y pueden hacerlo en línea: una nueva opción que ahorra tiempo con el sistema de DCS moderno.

Al integrar el control procedimental y el control reglamentario en la parte interna, con la versatilidad que el sistema permite para construir instrucciones add-on personalizadas, la PMR ahora tiene capacidades de generación de informes por lotes.Estas capacidades se entregan mediante la instrucción add-on personalizada de informe de proceso por lotes.

Esto mejora la capacidad del operador para controlar la planta, al permitirle visualizar qué indicadores clave de rendimiento se han cumplido (como tiempos de operación y tiempos críticos, capacidad de rendimiento y variabilidad de lotes) y conocer la ubicación de los lotes en cada etapa de la pantalla del operador.Los informes que muestran los parámetros de la receta, los que se han cumplido y los que no, proporcionan a los operadores acceso a datos en tiempo real que permiten una mayor confiabilidad en la ejecución de la receta.

FactoryTalk Historian aprovecha la información que se identificó, se recopiló y se almacenó automáticamente para ayudar a los operadores a analizar los datos relacionados con el proceso.Los operadores de la refinería ahora tienen visibilidad del tiempo que demoró validar una muestra o de la disponibilidad de un equipo.

“Nuestros operadores obtuvieron información valiosa para entender por qué un lote tardó 20 horas en producir cuando se suponía que tardaría 16 horas”, dijo Du Preez.“Esta visibilidad mejorada nos permite identificar las restricciones en los procesos de la refinería que no siempre hemos tenido en cuenta”.

Otro beneficio del nuevo sistema de DCS moderno es que el control es más estricto.Cada inicio y parada durante la producción se informan a través del software Historian para que los operadores reciban una imagen más realista de cada proceso y lote.

Por ejemplo, si un lote se desvía anormalmente de sus parámetros de receta, el proceso entrará en un estado de seguridad.Al corregirse y reiniciarse, el lote retomará donde se detuvo haciendo referencia a indicadores clave de rendimiento específicos.

Antes, cualquier interrupción en el proceso dependía de la intervención humana y no siempre se informaba.A pesar de que está automatizado, los operadores todavía tienen la versatilidad de intervenir si es necesario.

Con la solución PlantPAx, los gerentes de Anglo Platinum pueden desarrollar plantillas y bibliotecas estándares de recetas.Desde la perspectiva de mantenimiento, esto facilita la identificación de áreas dentro de la operación que podrían estar experimentando disparos innecesarios, fallas u otros problemas.

Resultados

Los operadores tienen acceso a la información en todas las etapas y niveles del proceso para que puedan realizar un seguimiento de las recetas en tiempo real y tener un control más estricto durante la producción.

“Ahora tenemos una visión más realista de las operaciones”, dijo Du Preez.“Con información adicional y mayor visibilidad, nuestros operadores pueden entender mejor el proceso”.

El aumento de la visibilidad ha disminuido la variabilidad de la carga.Los operadores pueden comparar rápidamente los lotes y los indicadores clave de rendimiento, e identificar si un lote se desvía y cuándo.A medida que se acostumbran al sistema y monitorean lotes consecutivos, los operadores sabrán cuánto tiempo debe demorar un lote determinado y cuándo hay un problema.

La solución PlantPAx estructurada de acuerdo con la norma ISA-88 también ha mejorado el mantenimiento y la resolución de problemas, lo que ayuda a que Anglo Platinum cumpla con las estrictas normas internacionales de control de procesos.

“Lo que el sistema de DCS moderno PlantPAx aporta es la versatilidad y la escalabilidad”, dijo Du Preez.“Siempre tendremos requisitos únicos que atender, y este sistema nos da la opción de abordarlos y seguir cumpliendo”.

Los resultados que se mencionaron anteriormente son específicos del uso de Anglo Platinum de los productos y servicios de Rockwell Automation junto con otros productos.Los resultados específicos pueden variar para otros clientes.

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