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MINED OVER MATTER El futuro no muy distante de las operaciones autónomas

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MINED OVERMATTEREl futuro no muy distante de las operaciones autónomas

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La industria minera ha demostrado un interés cada vez mayor en la automatización

2 MINED OVER MATTER

A medida que los vehículos autónomos continúan madurando y

la Internet de las Cosas (IoT) y la conectividad inalámbrica se

popularizan cada vez más, la industria minera demuestra un

interés cada vez mayor en la automatización de los camiones de

transporte y otros equipos móviles. En la actualidad, varias

empresas cuentan con flotas de camiones, trenes y cargadoras

autónomas en las minas o están realizando pilotos relacionados

con el uso de estos vehículos.

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Estos esfuerzos constituyen un gran

avance en comparación con las

prácticas tradicionales, pero apenas

están arañando la superficie de cómo se

pueden usar los sistemas autónomos en

la minería. Con el constante avance de

la tecnología—y especialmente el

aumento en la inteligencia de los

sistemas—las operaciones autónomas

tienen el potencial de aumentar

significativamente la eficiencia y la

productividad.

3 MINED OVER MATTER

Y lo que es más importante,

proporcionarán a los mineros la

oportunidad de satisfacer las crecientes

exigencias de cumplimiento de los

objetivos ambientales y sociales, que

incluyen un aumento de la seguridad y la

sustentabilidad.

Para obtener estos beneficios

trascendentales, las compañías del

sector deberían ir más allá de los

vehículos automatizados y aportar

autonomía a una variedad de actividades

mineras, pensando en la autonomía

como una capacidad fundamental e

incorporada. Esto hará que la minería sea

más productiva, segura y sustentable—y,

básicamente, más competitiva.

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Los imperativos de cambio de la minería

4 MINED OVER MATTER

En la industria minera, el “propósito” se ha convertido en un

factor crítico para los diferentes involucrados.

Los consumidores exigen productos

más sustentables de empresas que

proporcionen empleo justo y seguro

para sus trabajadores, velando

también por el cuidado del

medioambiente y las comunidades en

las que operan.

Y esos consumidores están mucho

mejor informados que antes, gracias a

internet y a las redes sociales.

Los inversores también aportan lo

suyo, ya que evalúan cada vez más a

las empresas con respecto a los

factores sociales, como por ejemplo

su historial ambiental, la huella de

carbono, las emisiones de gas de

efecto invernadero (GHG) y el

consumo de energía, junto con su

historial de seguridad y los beneficios

para la fuerza de trabajo. Los

inversores también perciben valor en

el comportamiento que genera menos

riesgos y más beneficios—y son cada

vez menos proclives a invertir en

empresas que no estén a la altura de

las circunstancias.

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La seguridad es cada vez más importante

para los gobiernos y las comunidades

locales. Si bien la industria ha reducido

casi a la mitad la cantidad de fatalidades

anuales en los últimos diez años, aún

tiene mucho camino por delante para

eliminarlas en su totalidad—y todos los

involucrados querrían ver una mejora en

esas estadísticas.

Estas presiones son evidentes en la

exigencia cada vez mayor para que

las empresas evalúen su desempeño

contra un Resultado Triple — que

mida el desempeño social,

medioambiental y financiero. Y

algunas empresas mineras están

comenzando a responder. Por

ejemplo, BHP, anunció que está

comenzando a usar el valor social al

evaluar los planes de negocios para

sus operaciones.1

Las crecientes presiones para

tomar medidas ambientales y

sociales probablemente se

aceleren en los próximos cinco

años, imponiendo nuevas

exigencias a los mineros. Al

mismo tiempo, las presiones

tradicionales de eficiencia y

competitividad de costos

siguen estando muy vigentes.

Las operaciones autónomas

tienen el potencial de triunfar

en ambos frentes—pero el

alcance de ese éxito dependerá

de cómo se construyan e

implementen las nuevas

capacidades autónomas.

5 MINED OVER MATTER

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Operaciones autónomas:una visión más amplia

6 MINED OVER MATTER

En la actualidad, varias empresas del sector exploran el uso de

equipamiento automatizado en las minas.

Estas iniciativas suelen focalizarse

en determinados equipos y

especialmente, en la

automatización y la operación

remota de las flotas de camiones.

Para muchos, estos esfuerzos aún

están en etapa temprana, tan solo

el 3% del equipamiento móvil en la

industria es autónomo. 2

Según la opinión de Accenture, las

operaciones autónomas en una mina

avanzarán mucho más. En lugar de

tan solo automatizar el

equipamiento, las operaciones

autónomas abarcarán procesos

completos — en las actividades de

ingeniería, producción y soporte de

negocios— que se autogestionen y

adapten a las condiciones

cambiantes con muy poca o ninguna

intervención humana.

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Consideremos, por ejemplo, cómo la operación de camiones

podría evolucionar a medida que las minas adopten una vista

más amplia de la autonomía.

7 MINED OVER MATTER

Hoy, un camión automático sigue

un camino preprogramado de un

punto a otro. No está conectado a

otros equipos circundantes y es

operado a través de un sistema

central de control, donde los

seres humanos frecuentemente

necesitan corregir sus acciones.

En una etapa más avanzada, los

camiones autónomos funcionarán en

gran medida solos y ajustarán

automáticamente sus recorridos para

tener en cuenta los obstáculos y las

variaciones de las condiciones.

Cada camión se comunicará con

un sistema de control central,

donde la coordinación de varios

equipos conectados será manejada

por operadores humanos en forma

remota.

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Finalmente, con autonomía total, los camiones de la flota se

conectarán entre sí con una conciencia situacional de su propio

estado y todos los equipos que los rodean

8 MINED OVER MATTER

Las decisiones y respuestas

operativas frente a las condiciones

cambiantes serán manejadas por el

sistema, con el objetivo de optimizar

toda la operatoria para lograr el

mejor resultado general. Los seres

humamos seguirán supervisando

esta actividad requiriéndose poca o

ninguna intervención.

Si bien la implementación de las

operaciones automatizadas y

autónomas sigue siendo

relativamente limitada, la

experiencia ya está demostrando

que esa autonomía puede aumentar

la productividad y reducir costos de

muchas maneras.

La autonomía suele aumentar los

índices de utilización de los equipos

porque permite la operación

continua; los camiones autónomas,

por ejemplo, no tienen que parar

para permitir que los seres humanos

descansen. Si consideramos las

actividades específicas, las

compañías mineras informan mejoras

de productividad de entre un 15 y un

30% a partir del acarreo autónomo.3

Además, se pueden reducir los

costos de mantención a través de

una operación más consistente de las

maquinaria. Un fabricante de

equipamiento pesado indica que las

cubiertas de sus camiones

autónomos duran un 40% porque

dichos vehículos experimentan

menos aceleraciones súbitas y

movimientos bruscos de dirección.4

RESOLUTE MINING EN MALI

Tal vez el ejemplo más completo

de la autonomía en marcha es la

operatoria de Resolute Mining

en Mali. Allí, la empresa opera la

primera mina subterránea de

oro, totalmente autónoma y

construida específicamente

para tal fin. Toda la operación

de producción— perforación,

carga, voladura y transporte por

camión—se lleva a cabo a través

de un sistema autónomo.

Esto ha reducido el costo

de la producción de oro en

USD 135 por onza y los

costos mineros en un

30%.5

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Si bien estos ejemplos son relativamente aislados, proporcionan un

sentido del valor potencial que podría derivarse del uso más amplio de

las operaciones autónomas.

9 MINED OVER MATTER

Las operaciones autónomas también

pueden ayudar a los mineros a cumplir

importantes objetivos sociales. Las

operaciones más productivas y

eficientes tienen estrecha vinculación

con una mayor sustentabilidad. Las

operaciones autónomas tienen el

potencial de reducir el consumo de

combustible y las emisiones de GHG

debido a un transporte más eficiente y una

reducción del encendido y apagado del

equipamiento que se requiere al ser

operado por seres humanos.

La eficiencia en la perforación y en otras

operaciones puede ayudar a reducir el

consumo de agua y energía, así como la

emisión de GHG y la generación de

desperdicios. Y el hecho de tener más

empleados trabajando de manera remota en

lugar de volar hacia y desde los

establecimientos mineros puede ayudar a

reducir la huella de carbono de una

compañía minera.

Mientras tanto, una mayor autonomía

mejorará la seguridad simplemente al

reducir la exposición a riesgos, ya que habrá

menos operadores usando maquinaria

pesada o trabajando en áreas peligrosas. En

gran medida, se eliminarán problemas tales

como la fatiga de los operadores o los

errores humanos que provocan accidentes.

En general, el World Economic Forum

estimó que para la industria minera y

metalúrgica la automatización y la

robótica reducirán la cantidad de

lesiones en aproximadamente 10.000;

las tecnologías de trabajadores

conectados, en aproximadamente

22.000; y los centros operativos

remotos, en aproximadamente 12.000

durante la década que finaliza en

2025—período en el cual la operación

autónoma acaba de establecerse.6

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Desarrollar el caso de negociosPara demostrar el valor potencial de cualquier iniciativa de operaciones autónomas, es

importante computar los beneficios tangibles para cada caso.

Tomando como ejemplo los camiones autónomos, los principales factores de beneficio pueden dividirse en dos dimensiones:

Factores de reducción de costos• Combustible

• Neumáticos

• Mantención

• Costos de mano de obra de choferes

• Mejora en la vida útil de los activos (generando reducción de costos en el reemplazo de la flota)

• Preparación de los caminos

• Reducción en el tamaño de la flota

Factores de aumento de ingresos• Disponibilidad física de los camiones

• Uso de los camiones

• Aumento general de la efectividad del

equipamiento (en función de disponibilidad y

utilización)

• Aumento de la velocidad operacional de los camiones

10 MINED OVER MATTER

Page 11: MINED OVER MATTER The Not-Too-Distant Future of … · 2020. 7. 22. · menos operadores usando maquinaria pesada o trabajando en áreas peligrosas. En gran medida, se eliminarán

Por supuesto que debe considerarse la inversión para actualizar la

flota. Esto incluye el costo de modernizar los camiones

convencionales con hardware y software autónomo, o el costo de

reemplazar los viejos camiones por vehículos totalmente autónomos.

11 MINED OVER MATTER

Esto significa camiones diseñados sin

una cabina para el operador, que

puedan ir hacia adelante o hacia

atrás, sin maniobrar, convirtiendo el

espacio extra y el peso libre en una

mayor capacidad de transporte.

Otros parámetros considerados son

los salarios de los operadores de los

camiones, que varían de un país a

otro, el valor de mercado del mineral

que es estacional, los costos del

combustible y los neumáticos, etc.

Una buena manera de calcular los

beneficios generales es simular

las operaciones mineras actuales

y futuras usando un simulador

Montecarlo.

La función de distribución para cada

parámetro se caracterizará por un

mínimo, un máximo, una mediana y una

desviación estándar. También se debe

considerar la correlación entre los

factores, por ejemplo, la reducción

porcentual del tamaño de la flota

depende del aumento de la vida útil de

los camiones.

Este modelo de simulación debe

incorporarse en cada caso específico,

considerando el tamaño de la flota, los

salarios de los operadores y otros

parámetros operativos. Existe

bibliografía académica disponible

online, que ilustra los resultados de las

simulaciones genéricas.

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Los bloques de construcción de la autonomíaPara darle más autonomía al sector minero se requerirán varias

tecnologías, desde IoT hasta la conectividad extensiva.

Sin embargo, la clave para llevar a

la autonomía al próximo nivel será

el uso cada vez mayor de la

inteligencia en los sistemas, en

forma de inteligencia artificial (IA);

machine learning; robotic process

automation; analytics descriptivo,

de diagnóstico, predictivo y

prescriptivo y la modelización de

los escenarios.

Estas tecnologías permiten que los

sistemas entiendan el flujo de datos a

través de las operaciones, posibiliten

la concientización situacional,

desarrollen visibilidad de las

operaciones casi en tiempo real y

determinen qué opciones se deben

considerar. Se pueden usar para dar

soporte a los operadores humanos, y

básicamente, guiar la toma de

decisiones y las respuestas

automatizadas ante las condiciones

cambiantes—una capacidad inherente

a las operaciones verdaderamente

autónomas.

12 MINED OVER MATTER

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Advanced analytics, machine learning y la modelización de

escenarios ya están incorporadas en algunas operaciones

mineras y son probadas en otras.

13 MINED OVER MATTER

Estos esfuerzos proporcionan una

mirada de cómo las tecnologías

inteligentes facilitarán una toma de

decisiones más automatizada. Por

ejemplo, estas tecnologías se usan

actualmente para:

• Evaluar grandes volúmenes de

datos de perforación, datos de

encuestas sobre minería, muestras

a granel, y muestras de sedimentos

de flujos y suelos para refinar

modelos de yacimientos y,

finalmente, ayudar a guiar una

exploración más exitosa.

• Viabilizar el diseño autónomo de

la mina usando datos en tiempo

real y perspectivas basadas en IA

para simular y analizar diferentes

escenarios y optimizar diseños

para lograr un impacto en la

productividad, seguridad y el

medioambiente.

• Aprovechar datos integrados de la

programación de producción,

observación de la tierra (por

ejemplo: mediante drones o

satélites), mantención y clima para

optimizar la programación, el

blending, la carga y el embarque

para cumplir las especificaciones de

los clientes y las fechas de entrega,

minimizando los días de sobrestadía

y el almacenamiento en los puertos.

• Aplicar el Control Avanzado de

Procesos al procesamiento del

mineral, usando sensores de flujo y

analytics para identificar la

parametrización óptima que

permita mejorar la recuperación.

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Para poder usar eficientemente estas tecnologías en la autonomía,

las compañías mineras deberán crear y trabajar con un

ecosistema de socios.

14 MINED OVER MATTER

Las operaciones autónomas

requieren algo más que soluciones

puntuales. Involucran una

combinación de tecnologías—y con

frecuencia, tecnología emergente y

en rápida evolución. Las compañías

deberían procurar trabajar con start-

ups, fabricantes de equipamiento

original (OEMs) y otros proveedores

para desarrollar e integrar

tecnologías—y pasar de la

investigación al prototipo y a la

implementación de capacidades

autónomas. Y deberán orquestar

continuamente ese ecosistema para

poder seguir el ritmo de las

tecnologías y los requerimientos en

constante cambio.

Las mineras también deberán mirar

más allá de la tecnología en sí misma

y considerar las personas que usan

esta tecnología. Esta creciente

autonomía generará un cambio en los

tipos de habilidades que la fuerza

laboral necesite tener—y en la

naturaleza del trabajo en sí mismo.

Por ejemplo, la fuerza laboral actual

está mayormente ubicada en los

yacimientos, trabajando

presencialmente en ambientes

peligrosos y, a menudo,

desagradables. Sin embargo, el

establecimiento de Centros de

Operaciones Remotas (ROCs)

significa que cada vez más, el

personal operativo y técnico está—y

seguirá estando—en las oficinas de la

compañía en la ciudad, reduciendo la

presencia requerida de personal en

las minas

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En general, los puestos de trabajo en

la industria minera serán cada vez

menos operativos y cada vez más

administrativos. Por ejemplo, los

mecánicos que ahora responden ante

los problemas de mantención

trabajarán, en cambio, con IA para

predecir fallas y realizar reparaciones

preventivas. Y muchos operadores

pasarán de operar presencialmente

una cierta maquinaria a supervisar de

manera remota múltiples máquinas

altamente autónomas. Y si bien habrá

menos operadores involucrados, es

probable que se precise contar con

personal que ocupe nuevos roles en la

mantención, el procesamiento de

datos, el control operacional, la

planificación de las minas, etc.

Las mineras pueden reconvertir a las

fuerza de trabajo para poder seguir el

ritmo de estos cambios y de hecho,

algunas ya lo están haciendo. Por

ejemplo, Accenture trabajó con una

compañía minera sudafricana para

desarrollar una estrategia de una

fuerza laboral preparada para el

futuro. Usando varias técnicas

innovadoras, esto ayudará a la

empresa a capacitar a cada uno de

sus más de 15.000 empleados y

prepararlos para un futuro digital.

15 MINED OVER MATTER

De cara al futuro, estas iniciativas de

reconversión laboral serán

continuas, ya que la velocidad de la

innovación —acelerada por la IA—

significará que los tipos de

habilidades necesarias en la

industria evolucionarán

constantemente.

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A medida que las empresas exploren una autonomía cada vez mayor, se deben

considerar varios factores que serán fundamentales para lograr el éxito. Las

empresas precisan:

Hacer foco en el valorEl camino autónomo hacia el valor será diferente

para cada negocio. Es fundamental tener una

clara visibilidad de los determinantes clave de

valor para evitar falsos inicios y para satisfacer las

expectativas de todos los involucrados.

Abordar los aspectos básicosPara poder aprovechar las tecnologías inteligentes, las

compañías deberían asegurar que sus arquitecturas de TI

estén listas para respaldar las comunicaciones entre los

diferentes sistemas y tipos de equipamiento. También

deberían poder evaluar la interoperabilidad de los

sistemas, que resulta clave para integrar las operaciones

en la mina y en la cadena de valor. Una falta de tecnología

y herramientas estándar en la industria podrían convertir

esto en un desafío, lo que significa que las empresas

tendrán que trabajar en estrecha relación con los socios

del ecosistema y los fabricantes de equipamiento para

integrar los sistemas de manera conjunta. Finalmente, las

empresas precisan evaluar los requisitos relacionados con

la ciberseguridad, ya que una violación de los sistemas

autónomos podría implicar una pérdida de control de los

sistemas y procesos.16 MINED OVER MATTER

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Asegurar la disponibilidad de los datosPoder usar datos provenientes de varias fuentes es fundamental para el conocimiento y la toma de decisiones basada en IA y analytics. Las organizaciones precisan considerar sus capacidades de manejo de datos para capturar y gestionar los crecientes volúmenes de datos, asegurando al mismo tiempo que los datos usados para la toma de decisiones sean seguros y confiables. Se debe contar con un buen conjunto de datos, consistentes y depurados, que puedan ser analizados fácilmente. Y deberá cambiarse el flujo de datos, pasando de ser lineal y controlado por varias disciplinas y segmentos de la cadena de valor hacia un flujo multidireccional entre disciplinas. En general, asegurar la disponibilidad de los datos es un prerrequisito clave—sin ellos, las capacidades autónomas serán limitadas, en el mejor de los casos.

Gestionar el cambioComo norma, la tecnología cambia más rápidamente que las personas, y el cambio hacia la autonomía podría dejar relegados a los empleados si no se gestiona cuidadosamente. Las compañías mineras pueden ayudar a sus empleados a sentirse más cómodos con los nuevos enfoques a través de una comunicación clara, desarrollando confianza y preparándolos para tener éxito en el nuevo contexto. Las organizaciones también pueden aplicar estos conceptos a las comunidades locales para gestionar los miedos frente al potencial impacto de las operaciones autónomas en el empleo y la seguridad—y ayudar a mantener la habilitación para funcionar otorgada por la comunidad.

17 MINED OVER MATTER

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Evolucionar hacia la autonomíaLa transformación hacia la autonomía requerirá de un cambio importante. Las mineras deben desarrollar una visión y una hoja de ruta para implementar operaciones autónomas.

Esto no quiere decir que el cambio

debe ser realizado de repente, o que

todas las operaciones deben

convertirse en autónomas. En cambio,

las compañías mineras deben avanzar

gradualmente, seleccionando los

pasos a seguir.

Las organizaciones pueden focalizarse

en desarrollar la autonomía en una

pequeña cantidad de áreas o incluso en

una sola—es decir, en alguna parte de

la hoja de ruta. Para comenzar, pueden

focalizare inicialmente en áreas donde

la oportunidad del impacto o el éxito

sea especialmente alta, como por

ejemplo, operaciones con alto niveles

de riesgo o cuellos de botella que

causen demoras y aumento de costos.

Otra área de oportunidad es donde ya existen

las capacidades necesarias de gestión de

datos o habilidades de la fuerza laboral.

18 MINED OVER MATTER

Las compañías pueden evaluar el valor

de las iniciativas a través de la lente del

objetivo Triple Cero de Accenture: Cero

Daño (seguridad y bienestar humano,

confianza social y de la comunidad y

ciber-resiliencia), Cero Pérdida

(productividad, proyectos de capital,

retorno sobre la inversión digital y mejora

continua) y Cero Desperdicio

(sustentabilidad, economía circular y

beneficios de reducción de desechos

físicos). Este marco proporciona

conocimiento sobre cómo las acciones e

iniciativas pueden dar soporte a la

obtención de Resultados Triples.

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Al considerar estos criterios, las empresas pueden encontrar áreas

con la combinación justa de valor potencial, complejidad del cambio

y tiempo necesario para implementar capacidades autónomas.

Una vez que el nivel deseado de

autonomía haya sido aplicado al área

correspondiente, la empresa puede

pasar a la siguiente área —y así

sucesivamente hasta completar la hoja

de ruta y el esfuerzo total. Este

enfoque permite que las

organizaciones consideren los

objetivos de autonomía a nivel

contexto general, mientras focalizan

sus inversiones y ponen a prueba las

oportunidades, mejoran las

capacidades autónomas y avanzan en

“dos velocidades”. Este enfoque

mantiene en funcionamiento a las

operaciones esenciales y al negocio,

infundiendo gradualmente

capacidades de autonomía en dichas

operaciones.

Para los mineros, la implementación

extendida de operaciones

autónomas representará una ruptura

importante con el pasado—y este

quiebre llegará pronto. La

tecnología avanza rápidamente y la

necesidad de lograr Resultados

Triples aumenta.

19 MINED OVER MATTER

Esto significa que las compañías

mineras deben avanzar

rápidamente —y adoptar nuevas

formas de trabajo basadas en la

autonomía que serán

fundamentales para competir en

los próximos años.

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Referencias

1. BHP News Release, octubre de 2019: Social Value Briefing

2. Peter Bryant and Satish Rao, Clareo and Twin, 2019: Accessing the Fast and

Furious Pace of Autonomy to Transform Mining

3. Goodes, C, Pearce, A and Scales, P (2018). Mining. Input paper for the Horizon Scanning

Project The Effective and Ethical Development of Artificial Intelligence: An Opportunity

to Improve Our Wellbeing on behalf of the Australian Council of Learned Academies,

www.acola.org

4. Komatsu Press Release, enero de 2018: Komatsu celebrates 10th anniversary

of commercial deployment of Autonomous Haulage System

5. Resolute Mining ASX Announcement, julio de 2018: Syama All-In Sustaining Cost

reduced to US$746 per ounce

6. World Economic Forum and Accenture, enero de 2017: Digital Transformation Initiative:

Mining and Metals Industry

20 MINED OVER MATTER

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Autores

David Burns

Managing Director,

Lead – Global Mining,

Accenture

Constantino Seixas Filho

Executive Principal –

Industry X.0., Accenture

Liv Carroll

Senior Principal – Mining,

Accenture

David lidera la práctica de Minería de

Accenture a nivel global. Cuenta con

profundos contenidos estratégicos

relacionados con la minería en base a más

de 25 años de experiencia en consultoría

con empresas del sector

—así como con clientes de energía,

productos químicos y otros clientes de

recursos naturales—ayudándoles a lograr

la transformación en medio de una

disrupción tecnológica y de la industria. Se

ha especializado en dar soporte a una gran

cantidad de clientes globales de gran

envergadura con importantes programas

de cambio de negocios.

David tiene sede en Melbourne.

Constantino busca formas nuevas e

innovadoras de ayudar a los clientes a

mejorar su rendimiento a través de

soluciones Industry X.0.. Asesora a los

clientes respecto de la automatización y la

TI industrial y es experto en centros de

operaciones remotas, gestión del

desempeño de operaciones y planes de

convergencia IT x OT.

Constantino tiene sede en Nova Lima,

Brasil.

Liv is geóloga matriculada con 18 años de

experiencia. Trabaja con nuestros clientes

de minería para mitigar el riesgo o

capturar valor— y a nivel estrategia más

amplia, para mejorar la seguridad, la

sustentabilidad, el ESG y la productividad.

Aprovechando tecnología avanzada de

plataformas y mobile, data science,

analytics, machine learning e inteligencia

artificial, Liv da soporte a los clientes del

sector de minería en su transformación

hacia operaciones y prácticas de

negocios basados en datos.

Liv tiene sede en Londres.

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