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El valor en los proyectos de capital de minería: el rol de la tecnología digital

Organización multidisciplinaria de servicios profesionales

17 minute read 05 feb. 2025

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Los autores de este artículo son Flavio Dayrell, Partner & Leader, Latin America Capital Projects, y Guilherme Castro, Senior Manager, Business Consulting.

Integrar las tecnologías digitales en la gestión de proyectos de capital es fundamental para la optimización de recursos y la entrega oportuna de proyectos.

En resumen

Los proyectos de capital suelen enfrentar desafíos debido a una planificación inadecuada, lo que conlleva tiempos más prolongados y excesos de costos en los proyectos de minería.
Las empresas de metales y minerales deben establecer una estrategia congruente al principio del proyecto a fin de mejorar la eficiencia, implementando tecnologías digitales de manera fluida.
Las tecnologías digitales brindan la posibilidad de minimizar errores y crear valor optimizando el ciclo de vida de los proyectos de capital por medio de decisiones que se toman sobre la base de datos.

El proceso que va desde el descubrimiento hasta la producción de una mina es de cerca de 18 años, lo que representa un aumento en comparación con los cerca de 12 años en el caso de los proyectos que comenzaron hace 15 años¹. Con plazos cada vez más extensos, los ejecutivos se enfrentan a la incertidumbre cuando toman decisiones con confianza en la actualidad, ya que es posible que el panorama del mercado sea diferente al momento en el que la mina se vuelva operativa. Lo anterior destaca la necesidad de eficientizar el proceso de planificación y ejecución de proyectos de capital mediante la eliminación de ineficacias y la entrega de proyectos a tiempo.

Las brechas en cuanto al diseño y la planificación de proyectos de capital crean grandes obstáculos en relación con la entrega efectiva de proyectos. Por ejemplo, a diciembre de 2023, uno de cada cinco mega proyectos de minería (mayores a USD 1.000 millones) se enfrentó a mayores costos o una extensión del cronograma, de acuerdo con un estudio de EY. Esta cifra podría ser aún mayor en el caso de proyectos medianos a pequeños. Ahora más que nunca, las empresas mineras no pueden afrontar las demoras ni los excesos presupuestarios si pretenden llevar el ritmo de la demanda creciente de metales y minerales promovidos por la transición energética.

Gestionar proyectos de capital a gran escala y multimillonarios en el sector de la minería presenta desafíos, y las demoras no solo provienen de factores externos, como las aprobaciones normativas, el acceso al capital y las inquietudes de la comunidad, sino también de factores internos de gestión de proyectos:

Fuente: EY Sector insights analysis, S&P Global Market Intelligence

Descripción del gráfico: destaca la desagregación del tiempo de desarrollo de la mina en tres fases principales: descubrimiento, exploración y estudios (cerca de 12 años); decisión final de inversión (1,5 años); y construcción e instalación (2,3 años). También abarca los desafíos externos e internos clave a los que se enfrenta una empresa minera cuando trabaja en un proyecto de capital.

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Se comprobó que la aplicación de tecnologías digitales asegura la entrega oportuna y sin fisuras de los proyectos de capital. La transformación digital no se trata solamente de convertir datos de texto a formato digital, sino de eficientizar procesos que eviten el trabajo manual, obtener conocimientos valiosos y permitir la toma rápida de mejores decisiones durante el ciclo de vida del proyecto.

Si bien las empresas mineras adoptan soluciones digitales para mejorar la eficiencia operativa, las soluciones no se aprovechan por completo en las fases de planificación de los proyectos de capital. Esto representa la pérdida de una oportunidad significativa. Crear una estrategia digital bien definida cuando se crea el proyecto es fundamental para asegurar la alineación y la integración de las tecnologías, y así prevenir la necesidad de hacer ajustes posteriores costosos y que llevan mucho tiempo.

Ciclo de vida de los proyectos de capital: actividades clave y alcance de las mejoras

Para que la entrega de proyectos de capital sea fluida, los proyectos de capital conllevan múltiples tareas y flujos de trabajo simultáneos en todas las fases. Existe un potencial de valor importante en mejorar tales actividades por medio del uso de tecnologías digitales.

Fase 1: estudios de factibilidad

La primera fase de un proyecto de capital incluye definir el alcance del trabajo y realizar una revisión exhaustiva de los aspectos de diseño, los factores económicos, los requisitos legales y normativos, y los posibles efectos sobre el medio ambiente. ¿Qué ocurriría si hubiera una manera de acelerar este proceso y mejorar la precisión de las decisiones? Una tecnología digital puede facilitarlo. Por ejemplo, un sistema de información geográfica ayuda a identificar las ubicaciones más adecuadas para un proyecto a partir del análisis de la vasta amplitud de datos geoespaciales. Otras tecnologías, tales como la gestión de información de construcción (BIM, por sus siglas en inglés), que ofrecen una representación visual de un activo de 3D a 8D, pueden utilizarse para evaluar la viabilidad de diseño de una estructura.

Fase 2: ingeniería y diseño detallados

Durante la fase de ingeniería y diseño del proyecto, el foco se encuentra en finalizar el diseño detallado incorporando especificaciones para una variedad de disciplinas de ingeniería: estructural, mecánica, de tuberías, eléctrica y de automatización, por área del proyecto, junto con una estimación de costos y un plan de secuenciación de tareas. Una tecnología de paquete de trabajo AWP divide el trabajo del proyecto en bloques más pequeños para planificar y secuenciar cada una de las tareas, de manera que la gestión y el seguimiento puedan realizare con facilidad, en comparación con el enfoque manual. Además, BIM podría ayudar a simular una variedad de contextos de diseño y los requerimientos de recursos asociados, lo que permite tomar mejores decisiones.

Fase 3: construcción

La fase de construcción consiste en la ejecución de etapas de planificación anteriores en las que el activo de capital se construye físicamente utilizando el plan desarrollado en la fase de ingeniería y diseño detallados. Esto incluye la compra de materiales, equipos y servicios, la planificación de la fuerza laboral, la gestión de cronogramas, las inspecciones en el lugar y las verificaciones de calidad. Los gemelos digitales (“digital twins”) son útiles para monitorear la estructura del edificio, identificar áreas de riesgo y evitar incidentes de seguridad. En cambio, la tecnología AWP permite una mejor coordinación entre las tareas de construcción, ya que brinda instrucciones, una secuencia y recursos todo en un solo lugar y aumenta la productividad.

AWP, BIM, GIS y los gemelos digitales surgen como tecnologías clave para la planificación de proyectos de capital

Los líderes de sectores de capital intensivo están reconociendo la necesidad de aprovechar las tecnologías digitales para gestionar proyectos de capital con fluidez y superar errores de planificación que conllevan demoras y pérdidas financieras. Las soluciones digitales AWP, BIM, GIS y los sistemas de gemelos digitales son diferentes y a la vez complementarios, y se utilizan para planificar, diseñar y ejecutar proyectos de capital y mejorar la eficiencia. A pesar de que en la actualidad la adopción dentro del sector de la minería es bajo, estas tecnologías se utilizan en otros sectores hace ya más de una década con beneficios comprobados.

AWP es un sistema de gestión de proyectos que segmenta las actividades del proyecto de capital en paquetes de trabajo manejables para cada fase, facilitando la secuenciación y la coordinación efectivas entre procesos. AWP define el alcance del trabajo, los cronogramas y los recursos para cada fase, y los organiza en diferentes paquetes.

Los paquetes están interconectados y garantizan que todos los elementos de cada fase se encuentran en su lugar. Con frecuencia, se omiten o se pasan por alto estos detalles en el procesamiento tradicional de proyectos, lo que crea cuellos de botella con respecto a la ejecución oportuna del proyecto.
El sistema BIM brinda una representación digital del activo, así como información detallada de cada estructura, con especificaciones tales como diseños 3D, dimensiones, cantidad, secuencia de construcción, costos y recursos asociados, los que pueden aprovecharse durante el ciclo de vida del proyecto. Los modelos BIM también ofrecen la flexibilidad para poner a prueba una variedad de diseños, materiales y equipos, por medio de modificaciones que ayudan a evaluar sus efectos en relación con los costos y la viabilidad.

A través de la creación de modelos de datos de minería (MIN), las empresas mineras planifican la construcción de minas subterráneas o abiertas y refinerías, entre otras, por medio de una simulación visual que utiliza varios modelos. Los modelos BIM abarcan desde diseños conceptuales 3D hasta representaciones 8D completamente integradas que incluyen información sobre diseño detallado, cronogramas, costos, seguridad y sustentabilidad, entre otros.

Evolución de modelos BIM
GIS asiste en el análisis de información geoespacial y medioambiental de un lugar, un área o una superficie y brinda conocimientos en cuento al terreno, la vegetación, el tipo de suelo, etc., que posibilitarán planificar mejor la construcción. GIS se suele utilizar en la exploración minera para analizar datos geoespaciales que permiten identificar depósitos minerales y evaluar la viabilidad de una inversión minera.

Existe la oportunidad de aprovechar GIS para la planificación de proyectos de capital. Por ejemplo, es posible utilizar imágenes satelitales y de drones, así como otras formas de datos geoespaciales para crear planos detallados de las ubicaciones, logística, diseño de construcciones, y para posibilitar el monitoreo de proyectos a largo plazo.
La tecnología de gemelos digitales utiliza sensores, dispositivos relacionados con la Internet de las cosas e inteligencia artificial (IA) para recopilar y sincronizar datos en tiempo real y crear una representación precisa (una réplica virtual) de un activo físico o un proceso. Existen diferentes tipos de gemelos digitales que varían en cuanto a la necesidad y el alcance del proyecto.

Dentro del alcance de la planificación de los proyectos de capital, es posible aprovechar la tecnología de los gemelos digitales durante todo el ciclo de vida del proyecto: desde la simulación de diseños de ingeniería hasta el monitoreo continuo del avance de la construcción, comparando la estructura real con los modelos planificados.

Uso insuficiente de AWP, BIM, GIS y gemelos digitales en el diseño de proyectos

Si bien las compañías mineras empezaron a adoptar las tecnologías digitales en sus operaciones, en la actualidad el estado de la adopción de dichas tecnologías dentro de la gestión de proyectos de capital es limitado.

Tradicionalmente, las industrias pesadas fueron más lentas en cuanto a adoptar soluciones digitales debido a sus desafíos inherentes. La implementación de tecnologías digitales en los proyectos de capital dentro del sector de la minería se complica aún más por la complejidad de los proyectos y los grandes riesgos financieros.

Existen diversos obstáculos que obstaculizan la adopción de tecnologías de planificación de proyectos:

• Mentalidad heredada y resistencia cultural:

Las industrias se enfrentan a resistencias con respecto a la adopción de soluciones de alta tecnología debido a la complacencia de los roles tradicionales y la falta de conciencia acerca de los beneficios de las nuevas tecnologías. Las inquietudes en torno al costo y los esfuerzos adicionales del proyecto necesarios para la capacitación causan incomodidad con respecto a la adopción de nuevas tecnologías.

A pesar de que el uso de tecnologías digitales conlleva ahorros de tiempo y costos, implica un gasto inicial relacionado con la actualización del sistema, el costo de mantenimiento y la capacitación. La incertidumbre con respecto a si los pequeños negocios o proyectos obtendrán los rendimientos necesarios hace que sea difícil de adoptar.
La adopción de nuevas tecnologías exige la mejora y transformación de las habilidades de la fuerza laboral a fin de asegurar que la implementación sea fluida y maximizar la adopción. De no contar con la capacitación adecuada, es posible que a la fuerza laboral se le dificulte usar las tecnologías con eficacia luego de la entrega, y es posible que esto conlleve mayores costos operativos. Es posible que los equipos que no forman parte de la planificación de proyectos de capital deban invertir en capacitaciones para poder utilizar el resultado de sus propias operaciones. Como el sector de la minería ya se está enfrentando a una escasez de trabajadores calificados, las empresas de metales y minerales deben invertir en capacitación.

• Falta de preparación entre los proveedores de servicios y contratistas:

Suele haber una brecha entre la visión de los proveedores de servicios y de la empresa en cuanto a cómo se utilizarán las tecnologías, y esto hace que los resultados no sean óptimos. Además, es posible que la falta de conocimientos técnicos de los proveedores de tecnología en cuanto a implementar las tecnologías en toda su capacidad limite el potencial de innovación de las empresas. Al mismo tiempo, el hecho de que las empresas no están preparadas para utilizar efectivamente los modelos y comprender los datos correctamente también puede representar un desafío.

• Problemas de interoperabilidad:

El uso de múltiples tecnologías individuales digitales en un proyecto de capital puede ser complejo, ya que exige que los formatos y la estructura de los datos sea compatible. Los desafíos derivados de la falta de coincidencia y la interoperabilidad entre los datos de los sistemas de AWP, BIM, los gemelos digitales y GIS pueden restringir su uso entre los departamentos y causar errores, lo que conlleva problemas de rendimiento.

• Falta de colaboración entre stakeholders:

Los proyectos de capital exigen coordinación entre los ingenieros de diseño, el equipo de compras, el departamento de finanzas y otros departamentos, que suelen trabajar en forma compartimentalizada, y esto causa una asimetría en cuanto a la información y aumenta el alcance de las ineficiencias. No lograr el apoyo de las partes interesadas en las primeras fases del proyecto ni alinearlas una vez que se llega a las etapas avanzadas del proyecto aumentaría los costos y causaría demoras.

Oportunidades para utilizar la ingeniería digital en todo el ciclo de vida del proyecto de minería

Existen diferentes casos de uso de AWP, BIM, GIS y gemelos digitales durante el ciclo de vida de un proyecto de minería que tienen el potencial de implementar varias soluciones complementarias a la vez.

Se comprobó que las tecnologías digitales aportan gran valor a organizaciones de diversas industrias. Nuestra experiencia en respaldar grandes proyectos de capital sugiere los siguientes beneficios clave para las organizaciones que utilizan tecnologías digitales:

Beneficios combinados para obtener ahorros de tiempo y costos

Fuente: EY Sector Insights analysis
Descripción del gráfico: ilustra los beneficios clave de implementar tecnologías digitales en la gestión de proyectos de capital: mayor colaboración y productividad, optimización de tiempos y toma de decisiones en tiempo real, mayor seguridad de la mano de obra y planificación efectiva a largo plazo. En última instancia, esto deriva en un ahorro de costos y una entrega de proyectos más rápida.

En EY, hemos ayudado a nuestros clientes a resolver los problemas de gestión de proyectos a través de la integración de tecnologías digitales y la obtención de mejoras de costos y productividad.

Una empresa líder de la industria minera en Brasil estaba enfocada en mejorar el proceso de producción y expandir la duración operativa de su unidad ubicada en Brasil, a fin de posibilitar el apilamiento de relaves. A fin de alcanzar este objetivo, se contrató a EY para que trabaje en estrecha colaboración con sus equipos con el objetivo de optimizar el proceso de planificación de la construcción mediante la identificación de brechas y el rediseño del cronograma para que la ejecución sea fluida. El proyecto utilizaba tecnologías digitales: AWP, BIM e inteligencia artificial para optimizar los procesos, lo que redunda en menores costos y mayor productividad.

Enfoque de EY

Resultados

Desarrollamos un proceso de construcción a través de un marco secuenciado para los paquetes de trabajo de construcción a fin de estructurar, planificar y sincronizar el flujo del proyecto en forma estratégica.
Utilizamos el modelo BIM 3D B para visualizar los pasos de construcción y tomar decisiones informadas e impulsar una ejecución precisa.
Facilitamos las sesiones de constructibilidad utilizando la realidad virtual y los modelos digitales a fin de desarrollar un cronograma integral del proyecto.
Utilizamos la inteligencia artificial para revisar áreas de trabajo de construcción y todos los paquetes de trabajo del proyecto a fin de validar y controlar el cronograma.

reducción de los gastos de capital estimados

aumento de la productividad

El proyecto representa un hito considerable para el cliente y la mejora de la eficiencia de los procesos de producción. Al aplicar tecnologías digitales, tales como AWP, BIM e inteligencia artificial, fue posible optimizar la planificación y ejecución de actividades en la mina, lo que asegura una mayor precisión, una reducción de los costos y una mayor productividad.

La asociación con EY permitió identificar oportunidades de mejora con respecto a la planificación, la mejora del cronograma y la adopción de un enfoque integral en relación con las fases de construcción. Además, los resultados alcanzados, incluida la mejora en la seguridad, menor cantidad de tareas que deben rehacerse e hitos y recursos claramente definidos, resaltan la importancia de combinar la innovación tecnológica con los conocimientos técnicos a fin de maximizar los beneficios operativos y asegurar la sostenibilidad de las operaciones.
Petrobras apuntaba a automatizar y optimizar el proceso manual de gestionar información para sus proyectos de ingeniería de refinación, gas y energía. La ausencia de un repositorio centralizado para la información y los documentos creó desafíos, así como una falta de estandarización de datos en una variedad de disciplinas. EY ayudó a implementar un sistema BIM para ahorrar tiempo, mejorar la productividad y reducir los costos.

Enfoque de EY

Resultados

Desarrollamos una hoja de ruta estratégica para la implementación de BIM y trazamos un mapa de la estructura de la organización, los objetivos empresariales y los procesos y equipos de computación actuales a fin de evaluar su aplicabilidad.
Definimos procedimientos de extracción para los proyectos en las áreas cubiertas.
Preparamos un plan de capacitación y desarrollo y llevamos a cabo talleres para facilitar el uso de BIM por parte de los profesionales.
Creamos modelos de documentos y plantillas detalladas —BIM Execution Plan (BEP), Exchange Information Requirements (EIR) y Project Information Requirements (PIR)— para supervisar proyectos.
Desarrollamos una variedad de herramientas BIM: un modelo estándar para definir el alcance de la construcción, un repositorio digital para los componentes 3D y otras dimensiones, y automatizar procesos.

Se automatizaron e implementaron 32 procesos para acelerar el desarrollo de proyectos BIM, y esto generó un ahorro de tiempo y esfuerzo.
Optimizamos y estandarizamos la gestión de proyectos BIM desarrollando 3 modelos predefinidos y más de 50 plantillas y documentos para evitar tareas manuales y mejorar la eficiencia.

Acciones para que el sector minero maximice el potencial total de las tecnologías digitales en los proyectos de capital

Las empresas pueden empezar por implementar tecnologías en proyectos pequeños y medianos para identificar la adecuación y evaluar el efecto. Sobre la base de un piloto exitoso es posible desarrollar un caso de negocios sólido y destacar los ahorros de costos a corto plazo y los beneficios adicionales durante la totalidad del ciclo de vida, a fin de obtener el apoyo de ejecutivos y líderes. Esto respaldaría la implementación de una estrategia digital amplia en toda la organización.
Cuando se crea una estrategia digital, el primer paso es diagnosticar el estado de la preparación digital del dueño del proyecto en la actualidad y comprender el resultado deseado a través de la transformación. Una estrategia ideal debe definir con claridad lo siguiente:

¿Por qué? Comprender la necesidad de adoptar tecnología digital y cómo abordar las cuestiones o los puntos críticos específicos. El objetivo de la tecnología debe ser claro.
¿Qué? Identificar las tecnologías más adecuadas y evitar implementar demasiadas soluciones con el objetivo de simplificar el proceso. Por ejemplo, seleccionar entre un modelo básico BIM 3D/4D o un modelo extendido 6D/7D con información detallada dependería de las necesidades del proyecto.
¿Cómo? Evaluar modelos diferentes (comprar, crear o tercerizar) según el presupuesto, los tiempos y los objetivos del proyecto. La estrategia digital debe establecerse en la fase de la estimación de costos del proyecto para asegurar un pronóstico preciso y evitar excesos posteriores.
Tercerizar tareas representa una elección popular cuando se implementan tecnologías digitales en proyectos de capital, ya que las empresas apuntan a ahorrar costos y obtener resultados con más rapidez utilizando conocimientos técnicos externos. Los especialistas de EPCM (ingeniería, adquisiciones, construcción y gestión) tienen acceso a las mejores herramientas y pueden desarrollar las plataformas necesarias según las necesidades del proyecto. Las empresas también pueden desarrollar un modelo piloto y tercerizar la parte de la implementación a expertos externos para obtener resultados positivos.
A las organizaciones les suele costar interpretar y analizar datos de diferentes programas de software digital que no están alineados entre sí. Para simplificar el proceso, las tecnologías digitales están integradas en toda la cadena de valor con el objetivo de asegurar la posibilidad de conciliación de datos, lo que implica un mejor proceso de toma de decisiones. Contar con un entorno de datos en común puede mejorar el proceso de gestión de proyectos.
Es necesario mantener una comunicación efectiva acerca de los beneficios de las tecnologías digitales para establecer la necesidad de implementarlas y eliminar percepciones o sesgos. Para crear un entorno positivo y generar credibilidad para la mano de obra, el cambio debe comenzar con los líderes. Es posible planificar comunicaciones regulares con empleados para monitorear lo que sienten y abordar cuestiones de manera proactiva, y esto puede ayudar a minimizar la resistencia cultural.
A las empresas les suele costar gestionar modelos digitales una vez que se produce la entrega de parte de los proveedores de servicios. Es necesario que reciban la capacitación adecuada para seguir utilizando los datos y los modelos, y obtener resultados positivos. Los equipos del proyecto también deben realizar muestras y talleres para aumentar las habilidades de los trabajadores y prepararlos para que utilicen las tecnologías de la mejor manera.
Como recientemente los datos se convirtieron en un activo valioso, resulta importante establecer sistemas de protección de datos y prevenir violaciones para garantizar la seguridad. Las tecnologías AWP, BIM, los gemelos digitales y GIS contienen información sensible acerca de cómo crear estructuras, áreas vulnerables y diseños de ingeniería que pueden estar sujetos a usos indebidos. Deben implementarse medidas de seguridad tales como encriptación de datos, resguardos, controles de acceso y sistemas anti-malware.

Resumen

Las empresas mineras deben redefinir el proceso de gestión de proyectos de capital y desplegar todo el potencial de valor a través de la transformación digital. Tecnologías tales como AWP, BIM GIS y los gemelos digitales (“digital twins”) constituyen herramientas poderosas para acelerar la entrega de proyectos, optimizando la gestión de recursos y superando las brechas de planificación. Incluir una estrategia digital sólida al inicio del proyecto sienta las bases para la integración fluida de tecnología.

EY ofrece soluciones para proyectos de ingeniería y capital que les permite a las empresas de metales y minerales impulsar la innovación y aprovechar habilidades y experiencias sólidas en materia de tecnología.

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