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Jul 09, 2023

Como a Freeport está liderando a IA na mineração

A Freeport-McMoRan (Freeport) tem a reputação de ser uma operadora experiente na indústria de mineração. A empresa opera uma frota de minas de cobre de grande escala e relativamente maduras nas Américas. Seu desempenho é

Freeport-McMoRan (Freeport) tem a reputação de ser um operador experiente na indústria mineira. A empresa opera uma frota de minas de cobre de grande escala e relativamente maduras nas Américas. O seu desempenho está estreitamente ligado aos preços globais do cobre: ​​num ambiente de preços elevados, as minas geram dinheiro significativo, mas no final do ciclo de preços, algumas minas lutam para atingir o ponto de equilíbrio. As expectativas de crescimento da empresa exigiam capital significativo e longos esforços de licenciamento e construção. Procurando outro caminho, a Freeport recorreu à IA para ver se era possível tirar mais partido dos seus ativos existentes.

Ao longo de uma jornada de cinco anos de IA, a empresa projetou e executou com sucesso o que chamou de programa “Concentrador das Américas”, com o objetivo de desbloquear o equivalente à produção anual incremental de cobre de uma nova instalação de processamento inteira por meio do uso de big data, IA e métodos de trabalho ágeis. Não foi necessária nenhuma nova aplicação de capital.

Um programa tão ambicioso exigia um compromisso total da equipa de liderança. O chefe das operações da Freeport na América do Norte estava convencido de que a empresa precisaria evoluir para sobreviver e prosperar e queria aprender com as práticas de ponta utilizadas em outras indústrias. Esse líder de “melhoria contínua” levou a equipe a ser o mais ambiciosa possível. O diretor de informação e inovação teve a visão de estabelecer uma infraestrutura e arquitetura de dados comuns para apoiar todas as operações de processamento, bem como para permitir a rápida implantação de ferramentas de IA em locais com uma adaptação modesta. Isso permitiu que grande parte do foco no nível local fosse em práticas ágeis, treinamento, capacitação e gerenciamento de mudanças. E o CEO e o CFO defenderam o programa para o público externo, energizando e apoiando a equipe à medida que avançava com o esforço.

Para começar, a Freeport selecionou uma mina madura, com um gerente geral entusiasmado e empreendedor, como caso de teste para o programa de transformação de IA. Ao demonstrar o valor da IA ​​em Bagdad, Arizona, a empresa procurou aprender como o aprendizado de máquina (ML)/IA poderia aprimorar seus sistemas existentes.

Ao longo de cerca de seis meses, uma pequena equipe de metalúrgicos, operadores locais e engenheiros trabalhou para desenvolver e treinar um modelo de IA para recomendar mudanças nas configurações para aumentar com segurança a taxa de processamento do moinho. Após testes e desenvolvimento suficientes, os operadores executaram o modelo e implementaram as recomendações geradas pela IA. Durante os meses seguintes, a produção de cobre aumentou 5%. Num trimestre, a produção da unidade de Bagdad excedeu 85.000 toneladas métricas de minério por dia – 10% mais do que no trimestre anterior – enquanto a sua taxa de recuperação de cobre aumentou um ponto percentual e as suas operações tornaram-se mais estáveis. Melhorar o rendimento e a recuperação é uma meta ilusória no processamento metalúrgico, e a Freeport conseguiu isso em um ativo que estava em operação há mais de 50 anos. Os ganhos permitiram que os líderes do Freeport cortassem pela metade o capital que planejavam gastar em uma série de melhorias.

Num trimestre, a produção da unidade de Bagdad ultrapassou 85.000 toneladas métricas de minério por dia – 10% mais do que no trimestre anterior.

A liderança da empresa reconheceu que ampliar o potencial de ML/IA em suas minas nas Américas poderia desbloquear um aumento de produção em todo o sistema de 125.000 toneladas métricas por dia, o que poderia render 200 milhões de libras de cobre por ano, representando US$ 350 milhões a US$ 500 milhões em EBITDA. .1Com base em um preço de cobre de US$ 4 por libra e custos unitários inferiores a US$ 2 por libra. Isto seria comparável a colocar em operação um novo concentrador (um concentrador mói rochas contendo cerca de 0,4% de cobre em uma mistura fina de 25% de cobre e 75% de rocha), mas sem gastar US$ 2 bilhões ou esperar os oito a dez anos que tal normalmente exigem grandes projetos de capital.

Com a liderança alinhada com a oportunidade, a Freeport lançou o programa Concentrador das Américas para implementar a capacidade de IA nas suas minas. O principal desafio neste esforço foi industrializar as capacidades desenvolvidas nas instalações de Bagdad para que pudessem ser ampliadas. A Freeport tinha uma forte compreensão de onde se concentrar, com base num benchmark de desempenho operacional recentemente concluído. A empresa também teve uma vantagem inicial em termos de dados; anteriormente havia padronizado dados sobre medição e relatórios de desempenho de minas. Ela enriqueceu os dados instalando equipamentos de rede adicionais e sensores de desempenho nos caminhões, escavadeiras e máquinas estacionárias da empresa. A empresa também construiu um data warehouse central para armazenar os dados, permitindo capturar e correlacionar leituras de desempenho segundo a segundo em tempo real.