As operações mineiras são extremamente importantes para a economia global, uma vez que quase todas as atividades industriais dependem dos minerais e metais extraídos da Terra.
Isto inclui metais comuns, como o minério de ferro e o cobre; metais preciosos, como o ouro, a prata e a platina; e até mesmo metais de terras raras, como o lutécio, o gadolínio, o hólmio e o cério.
As operações em si são bastante técnicas e complexas, exigindo maquinaria industrial de grande porte, equipamento especializado e peças sobressalentes.
A gestão de stocks na indústria mineira refere-se, em geral, à otimização dos níveis de stock de equipamentos e peças sobressalentes, de modo a garantir o equilíbrio ideal entre o excesso de stock e a falta de peças sobressalentes essenciais.
Por vezes, pode também referir-se à gestão dos stocks do próprio minério em bruto, desde a refinação até ao produto final.
O que significa «inventário» na indústria mineira?
O inventário mineiro abrange dois domínios muito diferentes: o equipamento que mantém as operações em funcionamento e o minério que circula ao longo da cadeia de valor. Ambos são essenciais; ambos exigem filosofias de gestão totalmente diferentes.
Inventário de manutenção (MRO)
Equipamento técnico, peças sobressalentes e consumíveis necessários para manter os ativos em funcionamento. A gestão correta destes elementos é o que distingue a manutenção planeada das dispendiosas paragens não planeadas.
Produtos tal como saem da mina e inventário a granel
O próprio produto mineral em todas as fases — desde a pilha de matéria-prima recém-extraída, até ao concentrado de cobre refinado ou à barra de ouro à espera de embarque.
Gestão de Manutenção e de Inventário
Os stocks de manutenção no setor mineiro referem-se a equipamento técnico, peças sobressalentes e consumíveis.
É amplamente considerada como uma das indústrias que mais recursos mobiliza, devido à enorme escala das operações que, geralmente, exigem:
Equipamento especializado
Escavadoras de roda de caçamba, draglines, perfuradoras jumbo, perfuradoras de poços verticais
Equipamento Pesado Geral
Camiões de transporte, bulldozers, plataformas de perfuração, escavadoras
Se a isto acrescentarmos o facto de as empresas mineiras globais distribuírem as suas operações por dezenas de instalações, por vezes até em continentes diferentes, torna-se fácil perceber que a gestão dos inventários de manutenção constitui um desafio crucial.
Por que razão a complexidade de múltiplos locais agrava o problema
Uma única empresa mineira global pode operar em mais de 30 locais espalhados por vários continentes, cada um com diferentes fornecedores OEM, prazos de entrega locais e requisitos regulamentares.
Isto faz com que a visibilidade centralizada do inventário e a numeração padronizada das peças em todas as instalações sejam duas das capacidades mais valiosas — e menos concretizadas — na gestão de MRO no setor mineiro.
A duplicação de peças entre instalações (o mesmo componente físico catalogado com 4 referências diferentes) é uma das principais causas do excesso de stock. As estimativas do setor sugerem que 20–35% dos inventários de MRO do setor mineiro contêm artigos duplicados ou quase duplicados.
Desafios comuns
Planeamento do consumo
Os materiais para peças sobressalentes são geridos em grande escala e as equipas de aquisição e manutenção têm de planear as necessidades com antecedência, para garantir a disponibilidade dos materiais desde o início.
Para planear melhor esta atividade, as equipas de manutenção, gestão de ativos e fiabilidade realizam um exercício de «Previsão da Procura», que é normalmente levado a cabo através de um sistema de software, como um EAM ou um CMMS.
Recorrem, na sua maioria, a modelos matemáticos rudimentares para prever a procura futura;
Por exemplo – Um modelo de previsão simplificado
Um modelo simplificado desta previsão é mais ou menos assim:
Se um volume de produção de 100 toneladas requer 10 unidades de materiais, então 200 toneladas exigiriam 20 unidades de materiais.
Na realidade, os cálculos são muito mais complexos, mas a lógica da previsão é semelhante.
Como se pode imaginar, trata-se simplesmente de uma previsão matemática e não tem em conta a complexidade das operações mineiras reais no dia-a-dia.
Uma previsão incorreta, aliada ao «medo de ficar sem stock», pode facilmente levar a um excesso de stock de «materiais inativos»
Da mesma forma, uma previsão incorreta também pode levar à «falta de stock» de equipamento de mineração essencial, o que pode resultar num prolongamento do tempo de inatividade. Em casos raros, isto também pode levar à própria avaria do ativo.
Acumulação de existências ociosas
Os materiais em excesso ficam no armazém por tempo indeterminado, imobilizando o capital de exploração e o espaço de armazenamento. Alguns as peças ficam obsoletas antes mesmo de serem utilizados.
Falta crítica de stock
Uma peça sobressalente necessária não está disponível quando um ativo avaria. O tempo de inatividade prolonga-se até que a peça possa ser adquirida, enviada com urgência e entregue — muitas vezes com custos de transporte mais elevados.
As lacunas dos sistemas EAM e CMMS
A maioria das plataformas de EAM e CMMS (SAP PM, IBM Maximo, Infor EAM) utiliza a lógica Mín./Máx. ou o Ponto de Reabastecimento (ROP) como método de reabastecimento predefinido. Estas regras são frequentemente definidas uma única vez aquando da implementação e raramente são revistas, mesmo que as taxas de avaria e os volumes de produção se alterem ao longo do tempo.
O resultado: os parâmetros de gestão de stocks que foram calibrados para os volumes de produção de 2018 continuam a orientar as decisões de compra de 2025, sem que exista um mecanismo automatizado que sinalize que as regras se afastaram da realidade operacional.
Análise de criticidade
Um dos principais desafios que uma solução de gestão de inventário no setor mineiro pretende resolver é a «minimização do tempo de inatividade»
~30%
McKinsey, 2022
Percentagem média do orçamento de manutenção perdida devido a existências em excesso ou obsoletas
20–35%
Deloitte Mining, 2023
Tempo médio de inatividade não planeada por ano nas grandes operações mineiras
140 horas
ABB / WEF, 2021
Desse tempo de inatividade, as horas atribuíveis à manutenção, reparação e revisão (MRO) e à disponibilidade de peças
~42 horas
ABB
Quando a produção pára, os custos não param
Em ambientes industriais como a mineração, as avarias nos ativos são comuns e as avarias em ativos críticos têm um custo elevado. Uma avaria num ativo crítico pode facilmente resultar na paragem total das operações de toda a unidade de produção.
Isto significa que todos os custos fixos e operacionais associados a essa instalação mineira continuam a acumular-se — com um rendimento nulo, o que tem um impacto direto nos resultados financeiros.
Tipo de operação | Custo por hora | Referência | Base |
Grande mina de cobre | $200K–$300K | Oliver Wyman, 2022 | Operação com capacidade superior a 100 Ktpa |
Carvão extraído em grande escala a céu aberto | $100K–$180K | Accenture, 2021 | Térmica / de coque, combinadas |
Mina de ouro (de média dimensão) | $250K–$400K | EY Mining, 2023 | Com o preço do ouro a $1 900/oz |
Terminal portuário de minério de ferro | $400K–$600K | Documentos apresentados pela Rio Tinto / BHP | Terminal de exportação a granel |
Lítio / mineral utilizado em baterias | $150K–$250K | WEF, 2023 | Operações de spodumênio / salmoura |
Isto significa que todos os custos fixos e operacionais associados a essa instalação mineira continuam a acumular-se — com um rendimento nulo, o que tem um impacto direto nos resultados financeiros.
Por isso, é imperativo que as equipas de manutenção, os gestores de ativos e os profissionais da área da fiabilidade tenham uma visão clara e fiável sobre quais as peças e os ativos que são críticos.
As avaliações de criticidade são realizadas tanto a nível de um ativo bem como um nível de peças sobressalentes, e recebem normalmente uma pontuação entre 1 e 10, sendo que 10 corresponde a um nível altamente crítico.
São avaliados com base nas consequências e nos riscos, tais como:
Trata-se, em geral, de um processo manual, liderado pelas equipas de fiabilidade e gestão de ativos, com o contributo das equipas de operações de manutenção e de planeamento de aquisições.
As limitações desta abordagem;
Pontuação estática
Não tem em conta fatores dinâmicos, como alterações nos prazos de entrega dos fornecedores ou a interoperabilidade das peças.
Dependência de especialistas
O processo é moroso e depende em grande medida do conhecimento de uma única equipa, muitas vezes sem que haja uma verificação cruzada.
Pontos cegos da obsolescência
As peças que se aproximam do fim da vida útil ou que apresentam risco de indisponibilidade raramente são identificadas a tempo.
Por que é que o prazo de entrega do fornecedor muda tudo
Uma peça classificada como «Criticidade 6», com um prazo de entrega de 2 semanas, apresenta um risco muito diferente do da mesma peça com um prazo de entrega de 26 semanas proveniente de um fabricante de equipamento original (OEM) no estrangeiro.
Os modelos estáticos de criticidade raramente têm em conta esta distinção. A seguir apresentam-se os intervalos típicos de prazo de entrega que devem ser tidos diretamente em conta nas decisões relativas ao stock:
| Categoria de peças | Prazo de entrega habitual | Nível de risco | Estratégia de abastecimento recomendada |
|---|---|---|---|
| Consumíveis (filtros, correias) | 1 a 4 semanas | Baixo | Mín./Máx. com acordo com fornecedor local |
| Peças mecânicas normalizadas | 4 a 12 semanas | Moderado | Ponto de reabastecimento (ROP) com margem de stock de segurança |
| Componentes específicos de cada fabricante de equipamento original (OEM) | 12 a 26 semanas | Elevado | Manter no local; rever anualmente em função da pontuação de criticidade |
| Peças sobressalentes de capital com prazo de entrega prolongado | 26 a 52+ semanas | Crítico | Peças sobressalentes para seguros; stock obrigatório, independentemente do custo |
Manutenção Preditiva
Os avanços na manutenção preditiva e a capacidade de interpretar os dados dos sensores proporcionaram às equipas de gestão de ativos e de manutenção informações sobre quais os ativos com maior probabilidade de avaria e por que motivo.
Isto é feito, em geral, para dar prioridade às tarefas de manutenção antes de estas se tornarem necessárias.
No entanto, estes dados raramente são tidos em conta na estratégia de gestão de stocks, apesar de isso ser facilmente possível.
Por exemplo: se uma máquina, durante a sua utilização diária, atingir uma temperatura superior a um determinado limiar, é provável que esse aquecimento seja causado por uma avaria numa peça específica.
O sobreaquecimento desta máquina específica deve-se à avaria de apenas duas peças do equipamento.
Estes dados, quando introduzidos na solução de Gestão de Inventário, irão adicionar esta nova informação aos dados relativos às «necessidades de consumo».
Como os dados dos sensores devem ser integrados na estratégia de gestão de stock
O Objetivo
O objetivo da gestão de stocks nas operações mineiras consiste simplesmente em garantir que:
Objetivo principal
Minimizar o tempo de inatividade, especialmente aquele causado pela «indisponibilidade de peças sobressalentes»
Objetivo secundário
Abate de animais mortos em excesso
Lote de minério e inventário a granel
Trata-se de inventários relativos ao próprio «produto», ao longo das várias fases do seu ciclo de vida.
Run-of-Mine ou a própria pilha de «minério em bruto» que foi extraído do solo, mas ainda não foi transformado no produto final
O produto final é o concentrado de cobre ou a própria barra de ouro, que aguardam o envio para o cliente final ou para um intermediário, para posterior transformação.
A manutenção da produção e do inventário a granel, como as reservas e o minério tal como sai da mina, tem menos a ver com dificuldades logísticas e da cadeia de abastecimento e mais com a gestão da mistura e das reservas de segurança.
O objetivo é garantir que a unidade de transformação (moinhos) receba uma matéria-prima consistente, apesar da variabilidade inerente ao solo.
A estratégia mais importante é a mistura para garantir a consistência. Os moinhos são calibrados para um tipo e uma dureza específicos de minério. Se a matéria-prima variar demasiado, o processo de recuperação química torna-se ineficiente, o que resulta na perda de milhões em minerais.
Para gerir esta situação, os mineiros mantêm várias reservas de diferentes graus de qualidade (alto, médio e baixo), criando uma «mistura personalizada» que mantém a unidade a funcionar com taxas de recuperação máximas.
Outra abordagem essencial é a gestão de reservas, frequentemente designada como os «pulmões» da operação. A exploração mineira e o processamento funcionam a ritmos diferentes, sendo importante dissociar as duas atividades para garantir a continuidade independente das operações.
Assim, pode acontecer que um camião avarie na área de manutenção ou que um triturador seja desligado para manutenção. As reservas estratégicas são posicionadas entre estas fases para as dissociar.
Isto garante que uma paragem de duas horas na mina não provoque uma paragem na fábrica de tratamento e, inversamente, que uma paragem na fábrica de tratamento não obrigue a mina a interromper a exploração.
A segregação por qualidade e a rotação das pilhas de reserva são utilizadas para evitar a «perda de minério» ou a «diluição». O minério de elevado valor nunca é misturado com resíduos ou material marginal, a menos que tal seja feito intencionalmente.
Os gestores também utilizam a abordagem «Primeiro a Entrar, Primeiro a Sair» (FIFO) para determinados minérios que podem degradar-se ou oxidar-se quando expostos ao ar, o que pode interferir com o processo de flotação ou lixiviação se permanecerem em repouso durante demasiado tempo.
Mistura para garantir a consistência
São mantidos vários stocks de diferentes qualidades, que são misturados para criar uma «ração personalizada» consistente, que mantém a unidade a funcionar com taxas de recuperação máximas.
Gestão de buffers
As reservas estratégicas localizadas entre as diferentes fases separam as operações de extração das de tratamento, protegendo cada uma delas de eventuais paragens na outra.
Segregação por anos de estudo e rotação
O minério de elevado valor nunca é misturado com resíduos ou material de baixa qualidade, a menos que tal seja feito intencionalmente, o que evita a perda e a diluição do minério.
Abordagem FIFO
Certos minérios que se degradam ou oxidam quando expostos ao ar são movimentados segundo o princípio «primeiro a entrar, primeiro a sair», para evitar interferências com a flotação ou a lixiviação.
Abordagem à gestão de stocks
A gestão dos inventários da reserva é, antes de mais, uma questão de «ciência»; do ponto de vista do valor, a abordagem centra-se na reconciliação de inventários.
Uma vez que as pilhas de material a granel são enormes e irregulares, a contagem tradicional é impossível. As operações modernas utilizam drones equipados com LiDAR ou fotogrametria para criar modelos 3D das pilhas de material.
Isto permite um cálculo do volume com elevada precisão que, quando cruzado com análises laboratoriais do teor do minério, permite à empresa comunicar o verdadeiro «valor armazenado» do inventário às partes interessadas e às autoridades fiscais.
| Método | Precisão do volume | Hora do inquérito | Custo por inquérito |
|---|---|---|---|
| Estimativa manual / visual | ±15 a 25% | Dias | Baixo |
| Levantamento topográfico tradicional | ±5 a 10% | Horas a dias | Moderado |
| Drone com fotogrametria | ±1 a 3% | 30 a 90 minutos | Baixo a moderado |
| Drone com LiDAR | ±0,5 a 1% | 30 a 60 minutos | Moderado a elevado |
A otimização «da mina à fábrica» é o quadro global que une todos estes elementos. Aborda todo o fluxo — desde a detonação na mina até ao produto acabado — como um único sistema integrado.
Ao ajustar o tamanho das rochas durante a detonação (fragmentação), a mina pode reduzir a energia necessária para a trituração posterior, utilizando essencialmente as fases de armazenamento para otimizar os custos energéticos totais e o rendimento.
Sistemas «da mina à fábrica»
As três principais tecnologias M2M
Sistemas de Concepção e Execução de Jatos de Areia
Estas ferramentas controlam a «primeira fase da trituração». Na M2M, a detonação não se resume apenas a remover rocha; trata-se de a pré-condicionar para o moinho.
Lógica operacional: O software calcula a distribuição ideal da energia explosiva com base na dureza da rocha. Recorre a GPS de alta precisão nas plataformas de perfuração para garantir que cada furo seja realizado exatamente onde o modelo indica.
Sistemas de Análise de Fragmentação
Estes são os «sensores» da cadeia M2M. Medem o sucesso da explosão.
Lógica operacional: Através de câmaras de alta velocidade ou de sistemas LiDAR instalados em pás ou correias transportadoras, o software utiliza algoritmos de deteção de contornos para medir as dimensões de cada rocha em tempo real.
Modelação geometalúrgica (o «modelo em blocos»)
Esta é a base de dados fundamental. Não se limita a registar a localização do minério, mas também a forma como este se comportará na unidade de produção.
Lógica operacional: O software sobrepõe dados metalúrgicos (índice de trabalho de ligação, dureza, mineralogia) ao mapa 3D da mina.
Principais intervenientes e as suas plataformas
| Empresa | Plataforma / Software principal | Foco principal |
|---|---|---|
| Orica | BlastIQ | Líder mundial na área da detonação. O seu software centra-se na otimização digital da detonação, com vista a garantir uma fragmentação consistente que reduza os incidentes de «obstrução» do moinho. |
| Hexagon Mining | Da mina ao processamento (M2P) | São proprietários da Split Engineering, a referência do setor em análise de fragmentação. O seu pacote de soluções estabelece uma ligação direta entre o planeamento mineiro e os sensores de processamento. |
| Metso Outotec | Geminex | Concentra-se na parte do «moinho». Proporcionam um Controlo Avançado de Processos (APC) que ajusta os circuitos de moagem com base nos dados do minério recebidos da mina. |
| Dassault Systèmes | GEOVIA (Surpac/MineSched) | Especializada na modelação 3D e na planificação a curto prazo que garante que a «mistura» adequada de minério seja entregue à fábrica no momento certo. |
| RPMGlobal | XECUTE | Uma ferramenta de planeamento a muito curto prazo. Gere o horário «em tempo real» dos camiões e das escavadoras para garantir que a fábrica nunca fique sem matéria-prima (Gestão de Reservas). |
| Maptek | BlastLogic | Um sistema de alta precisão para a explosão que compara as explosões «conforme projetadas» com as explosões «conforme executadas», a fim de identificar as razões pelas quais a fragmentação pode estar a falhar. |
Como funcionam: o «circuito de retroalimentação»
Estes sistemas funcionam normalmente num ciclo contínuo que abrange três departamentos:
A Mina (Perfuração e Detonação)
Com o uso de software da Orica ou da Maptek, os engenheiros planeiam uma detonação. Os sensores instalados nas perfuradoras (Measure While Drilling - MWD) detetam que a rocha é mais dura do que o modelo geológico original sugeria. O software ajusta a carga explosiva em tempo real.
O Transportador (Fragmentação)
À medida que o minério avança em direção à unidade de processamento, as câmaras da Split-Engineering analisam as rochas. Deteta-se que a quantidade de «finos» (pequenas partículas) é inferior ao esperado. Estes dados são enviados instantaneamente ao diretor da unidade.
A Fábrica (Controlo de Processos)
O sistema recebe o alerta de «partículas finas». Como o moinho terá de trabalhar mais para moer as rochas maiores, o software reduz automaticamente a velocidade de alimentação e ajusta o consumo de energia do moinho de bolas para evitar um esgotamento da capacidade de moagem ou uma sobrecarga do circuito.
Conclusão
As grandes empresas, como a Rio Tinto ou a BHP, não utilizam estas ferramentas de forma isolada. Integram-nas num Centro de Operações Integrado (IOC).
O software funciona como uma fonte única de informação fiável, garantindo que o diretor da mina não seja recompensado por «detonações baratas» se essas detonações estiverem a obrigar o diretor da fábrica a gastar o dobro em eletricidade e no desgaste do revestimento.
