Un modelo matemático de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología "MISIS" aumentará la eficiencia de la industria minera

A diferencia de las evaluaciones de expertos existentes, el algoritmo analiza datos precisos sobre el funcionamiento de los equipos

Investigadores de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología "MISIS" han desarrollado un modelo matemático que permite aumentar la eficiencia energética de las empresas mineras en un 20%. El desarrollo está dirigido a una evaluación precisa del funcionamiento de los equipos industriales y a la reducción de los costes energéticos injustificados.

La nueva metodología se basa en un modelo econométrico de análisis estocástico de las fronteras de eficiencia. A diferencia de las evaluaciones de expertos existentes, el algoritmo analiza datos precisos sobre el funcionamiento de los equipos, identificando los parámetros en los que el equipo consume más energía de la necesaria.

Qué hace el nuevo modelo (análisis estocástico):

Recopila datos precisos: Conecta un "contador inteligente" a cada "dispositivo", registrando miles de parámetros de funcionamiento del equipo en diferentes modos (cargado/vacío, cuesta arriba/cuesta abajo, etc.).
Construye un estándar ideal: El algoritmo calcula cuánta energía debería consumir la máquina idealmente para realizar un trabajo específico.
Encuentra discrepancias: Luego, el programa compara el indicador ideal con el consumo real y determina con precisión la diferencia: esas mismas "pérdidas ocultas" del 4.5-20.7%.
Separa lo aleatorio de lo sistemático: Un punto importante es que el modelo "comprende" qué pérdidas son causadas por factores aleatorios (por ejemplo, el mal tiempo) y cuáles son un problema sistemático (desgaste de las piezas, ajustes no óptimos, errores del operador) que se puede y se debe corregir.

La tecnología traslada los costes energéticos de la empresa del modo de "conjeturas y estimaciones aproximadas" al modo de diagnóstico digital preciso. Muestra a la dirección no solo el hecho del sobrecoste, sino también su tamaño exacto y, lo que es más importante, la fuente del problema que debe eliminarse.

La aprobación del modelo se llevó a cabo sobre la base de datos recogidos en 2021-2023 en una de las minas de carbón a cielo abierto de Siberia. En el estudio se analizaron casi cinco mil turnos de trabajo. Los cálculos mostraron que las pérdidas de energía previamente no contabilizadas durante el funcionamiento de equipos pesados, como excavadoras y camiones volquete, oscilan entre el 4,5% y el 20,7%.

Según las estimaciones de los científicos, estas pérdidas equivalen a millones de kilovatios-hora y decenas de millones de rublos anuales para una sola empresa. Como explicaron los desarrolladores, la metodología es aplicable no solo en la industria minera, sino también a otros tipos de producción tecnológica, lo que puede contribuir a aumentar su rentabilidad y desarrollo sostenible.