Series de escalamiento operativo: más allá de las curvas
Parte 1: Actualización y nuevas perspectivas sobre las curvas de McNulty para el éxito de los proyectos de capital
La historia
Cuando se publicó el artículo original de McNulty, los dueños e ingenieros de proyectos ya intuían que el bajo rendimiento durante el escalamiento operativo era común, pero no contaban con una forma sistemática para ilustrarlo o compararlo. El aporte de McNulty fue representar gráficamente proyectos mineros del mundo real para comparar su desempeño durante la fase de escalamiento operativo, lo que permitió destilar una serie de curvas características.
Sus datos de 1998 analizaron 41 casos históricos de plantas de procesamiento metalúrgico y químico, lo que dio lugar a la creación de cuatro curvas. La Serie 1 representa un rendimiento satisfactorio. La Serie 4 representa un rendimiento deficiente. [1, 2]
Esto proporcionó, por primera vez, una forma visual y cuantitativa de describir lo que los propietarios de proyectos venían experimentando de manera anecdótica:
las cuatro curvas de base empírica representan cuatro distintos escenarios —o series de escalamiento operativo. McNulty teorizó que el porcentaje de capacidad de diseño alcanzado en un proyecto en función del tiempo transcurrido desde su comisionamiento [1, 2] respondía a ciertas características y que, al entender estas características, era posible determinar la probabilidad de obtener el rendimiento esperado.
Las curvas originales de McNulty permitieron estructurar una verdad incómoda: muchos proyectos rinden por debajo de lo esperado.
El valor
El artículo de McNulty tocó una fibra sensible, porque reveló pautas que los profesionales reconocían. Identificó las relaciones pertinentes entre las características de un proyecto y los resultados previstos; se consideran la madurez tecnológica del proyecto, pruebas exhaustivas de cualquier operación unitaria potencialmente riesgosa y la frónesis del equipo del proyecto.
En otras palabras, el valor de las curvas de McNulty consiste en identificar cómo las características de un proyecto afectan su éxito en comparación con otros. Al situar el rendimiento de un proyecto frente a referencias históricas, las curvas proporcionan un marco de referencia común para determinar si los proyectos están bien encaminados. Los propietarios reciben un diagnóstico implacable.
Las empresas mineras comenzaron a utilizar el marco como herramienta de diagnóstico, aplicando las curvas en estudios de factibilidad y revisiones, y guiando las discusiones iniciales sobre el riesgo de “sesgo optimista” en las proyecciones de escalamiento operativo.
Actualmente, las curvas son ampliamente utilizadas como herramienta de diagnóstico por empresas operadoras y firmas de financiamiento de proyectos. Al situar sus proyectos en la curva para determinar si están “adelantados” o “retrasados”, las curvas proporcionan un marco de referencia compartido para la ejecución de proyectos y orientan las evaluaciones de riesgo y las decisiones financieras [3].
La aplicación
- Tecnología madura utilizada previamente en proyectos exitosos.
- Pruebas detalladas a escala piloto finalizadas.
- Licencias previas para casos aplicables.
- Personal capacitado e informado.
- Personal de supervisión experimentado y comprometido.
- Soporte técnico durante el comisionamiento y el escalamiento operativo.
Presenta al menos una de las siguientes características:
- Si la operación unitaria cuenta con licencia, fue una de las primeras en obtenerla.
- El equipo se utilizó como prototipo por tamaño o aplicación.
- Las pruebas en la planta piloto están incompletas o se realizaron con muestras no representativas.
- Condiciones de proceso severas (alta temperatura, alta presión o corrosividad).
- Las operaciones simples, como el manejo de materiales, no están diseñadas cuidadosamente.
Las mismas características de la Serie 2, y algunas de las siguientes:
- Pruebas en planta piloto extremadamente limitadas que no abordan todos los pasos importantes del proceso.
- Las características de la alimentación no se entienden cabalmente.
- La calidad del producto se descuida durante el desarrollo del proceso.
- Defectos de diseño significativos.
- La ingeniería, el diseño y la construcción se ejecutaron de manera acelerada.
Comparte características con las Series 2 y 3, además de otros aspectos:
- Si se realizaron pruebas piloto, no considera los parámetros del proceso.
- El equipo se reduce en tamaño o los criterios de diseño se ajustan para ser menos conservadores.
- Diagramas de flujo de proceso complejos con equipos prototipo en dos o más operaciones unitarias críticas.
- No se entiende la química del proceso.
Los propietarios necesitan entender de forma integral los factores que impulsan los proyectos y las características que sustentan el desempeño correspondiente a la Serie 1. Para ello, es importante preguntarse: ¿Puede el escalamiento operativo ser mejor que la Serie 1?
Existe riesgo al no reconocer la posibilidad de lograr un escalamiento operativo superior, especialmente en casos donde varios proyectos compiten por financiamiento. Es posible lograr un escalamiento operativo rápido si el propietario del proyecto ha realizado un trabajo exhaustivo en todas las etapas de desarrollo.
Pero en los últimos años se ha revelado otra verdad difícil: el éxito en el escalamiento operativo puede depender de factores fuera del control de los dueños. Estabilidad geopolítica, una fuerza laboral educada y bien capacitada, socios experimentados y comprometidos, y los impactos de la madurez técnica, todo contribuye a moldear nuevas perspectivas sobre las curvas de escalamiento operativo.
¿Qué viene ahora?
Para mantener la aplicabilidad y relevancia de las curvas en una nueva era de ejecución de proyectos, debemos aplicar las lecciones que hemos aprendido con esfuerzo a una nueva generación de proyectos, una que vaya más allá de los límites y obstáculos que detuvieron a los propietarios anteriores en su camino al éxito.
Series de escalamiento operativo: Más allá de las curvas compartirá ideas sobre cómo conseguirlo. Los expertos de Hatch han unido fuerzas con el Dr. Terry McNulty y el Dr. Phillip Mackey para explorar las últimas y mejores prácticas en materia de escalamiento operativo y ejecución de proyectos y cómo aplicarlas a proyectos industriales en todos los sectores. Juntos nos sumergimos en:
Toma informada de riesgos
Gobernanza de megaproyectos
Excelencia en el escalamiento operativo
Estudios y mejoras para eliminar cuellos de botella
Innovación en ingeniería
Contribuciones revolucionarias a las operaciones metalúrgicas
Planificación orientada al éxito
Series de escalamiento operativo: más allá de las curvas revelará nuestras nuevas perspectivas e investigaciones en Extraction 2025. Acompañe a Hatch en esta exploración profunda junto a McNulty y Mackey, y descubra cómo se aplicarán estas nuevas perspectivas para alcanzar el éxito en proyectos industriales de gran escala, con una mirada transversal entre sectores.
Acerca del autor
Brittany MacKinnon
Britt MacKinnon obtuvo su título en Ciencias Aplicadas con especialización en Ingeniería Química y una certificación en Negocios en la Universidad de Queen’s, en 2019. Desde su incorporación a Hatch, ha colaborado con prácticas de los sectores de Pirometalurgia, Hidrometalurgia, Minería y Asesoramiento y ha participado en diversos estudios y programas. Britt disfruta colaborando con los demás para encontrar soluciones innovadoras a los desafíos del sector, especialmente los relacionados con la creación de una industria minera y metalúrgica más sostenible. Obtuvo la acreditación ingeniera profesional y fue invitada nuevamente a la Universidad de Queen’s para ofrecer la ponencia principal sobre la importancia de la ética en la ingeniería. Su trayectoria la llevó al otro lado del mundo a Brisbane, Australia, donde trabajó durante casi dos años a contar de 2023. Luego fue asignada a Carolina del Norte, EE. UU., como ingeniera de procesos en terreno, y recientemente regresó a la sede central de Hatch en Mississauga, en la provincia canadiense de Ontario.
Actualmente, Britt forma parte del directorio de MetSoc como presidenta de la Sección de Sostenibilidad. En 2021, recibió el reconocimiento de Mención Presidencial de la Association for Iron & Steel Technology (AIST) por sus “contribuciones como joven profesional y líder emergente en AIST”. AIST es una organización líder a nivel mundial en redes profesionales, educación y programas de sostenibilidad para el avance de la tecnología del hierro y el acero.
Terence (Terry) McNulty
El Dr. Terry McNulty es ingeniero metalúrgico con títulos de la Universidad de Stanford, Montana Tech y Colorado School of Mines. Ingeniero profesional colegiado, trabajó durante 20 años en Anaconda Company, para luego asumir cargos ejecutivos en Kerr-McGee Chemical y Hazen Research. En 1988, cofundó la firma de consultoría global T. P. McNulty and Associates. Terry posee dos patentes en metalurgia del cobre y ha publicado más de 50 artículos técnicos. Es miembro de diversas asociaciones profesionales y fue admitido en la Academia Nacional de Ingeniería en 2005. Entre sus numerosos reconocimientos destacan el Robert H. Richards Award y los Distinguished Alumni Awards otorgados por la Colorado School of Mines y Montana Tech.
Phillip Mackey
El Dr. Phillip Mackey es un metalurgista reconocido en todo el mundo, pionero en tecnologías de fundición de cobre como el reactor y los procesos de conversión Noranda, que han transformado la metalurgia de metales no ferrosos a nivel mundial. Originario de Australia, obtuvo una licenciatura y un doctorado de la Universidad de Nueva Gales del Sur antes de trasladarse a Canadá, donde lideró innovaciones en Noranda y, posteriormente, en Xstrata. Ha publicado más de 100 artículos técnicos, ha ofrecido mentoría a generaciones futuras de metalurgistas en las universidades Laurentian y McGill, y se ha desempeñado como profesor honorario en China. Miembro distinguido de CIM y TMS, ha recibido numerosos reconocimientos como los premios Airey Award y Noranda Technology Award. Actualmente continúa aportando al sector mediante consultorías internacionales y participación en consejos directivos.