La espuma es el espejo del proceso
Cualquier operador de flotación lo sabe: la espuma habla. En la superficie de una celda de flotación de cobre, la capa de espuma es donde el mineral valioso se concentra y viaja hacia el rebose. Su velocidad, el tamaño de sus burbujas, cuán firme se ve, su color… todo eso indica, casi de un vistazo, cómo va la recuperación.
Nuestro sistema mide ese vistazo. Toma lo que un operador experto interpreta mirando la celda y lo convierte en números objetivos, continuos y registrados: una lectura de la espuma disponible las 24 horas en la sala de control, siempre con el mismo criterio.
Lo que el operador estima mirando la espuma, el sistema lo mide de forma continua, objetiva y registrada — entregando indicadores listos para operar y controlar el proceso.
Es lo que en instrumentación se llama un soft-sensor: un sensor por software que observa el proceso sin tocarlo y entrega una lectura confiable donde antes solo había una impresión.
Visión computacional sobre la espuma
La premisa es simple y poderosa: una cámara sobre la celda + un computador que interpreta cada imagen = la espuma convertida en números. Es la categoría de analizadores de espuma que hoy es estándar en plantas de flotación de todo el mundo.
3GE lo implementa como un sistema propio, a medida y soberano: un panel industrial que observa la espuma de la celda y la traduce, cuadro a cuadro, en variables de proceso. Sin muestreo, sin esperar al laboratorio, en tiempo real y dentro de la planta.
Qué mide y qué detecta
El sistema analiza la espuma en cinco variables simultáneas, todas en vivo. Cada una se visualiza sobre el propio video de la celda y se resume en un indicador (KPI) para la sala de control.
Velocidad superficial
Mide cuán rápido y hacia dónde se mueve la espuma hacia el rebose, en milímetros por segundo reales, y lo muestra como flechas sobre el video. Es una de las señales más directas del estado dinámico de la celda: refleja el transporte de concentrado, el tiro de aire y el arrastre hacia el labio.
Tamaño de burbuja
Identifica y mide cada burbuja de forma individual y entrega la granulometría completa de la espuma: la distribución de tamaños, sus valores característicos (percentiles D50 y D80) y una clasificación por clase de tamaño. El tamaño de burbuja se relaciona con la dosificación de espumante y con la recuperación, y su seguimiento continuo revela desvíos del proceso.
Estabilidad
Detecta los reventados de burbujas y cuenta la tasa a la que colapsan (reventados por segundo). Cada reventón se marca en pantalla con un destello breve donde ocurre. La estabilidad indica qué tan firme o frágil está la espuma —una señal operativa clave para ajustar espumante y aire—.
Color y carga
Cuantifica el color de la espuma en un índice de carga continuo. El color se relaciona con la carga mineral: un tono café intenso corresponde a una espuma cargada; un gris, a una espuma más aguada. Es un indicador de mineralización disponible en todo momento.
Textura
Mide la homogeneidad de la superficie de la espuma, una dimensión que, junto con el color y el tamaño, caracteriza su estado con mayor detalle.
Un índice que integra todas las señales
Medir cinco variables está bien; entenderlas juntas es lo que entrega valor de proceso. El sistema fusiona estas señales en un índice orientado a la calidad de la espuma: una lectura única y relativa que resume el estado general de la celda y sirve de base para alarmas y para el control del proceso.
Este índice es el puente entre medir la espuma y controlar el proceso a partir de ella.
Deep learning entrenado en dominio
El corazón del sistema es un modelo de deep learning entrenado específicamente para la espuma de flotación de cobre. No es un modelo genérico: se entrenó con una gran cantidad de imágenes de espuma real de planta, cubriendo múltiples condiciones y variantes del proceso —espuma cargada y aguada, burbujas grandes y finas, distintos niveles de actividad y dinámica de la superficie—.
Ese entrenamiento en dominio es lo que le permite reconocer y segmentar con precisión cada burbuja de la espuma específica de la operación, incluso en las condiciones más exigentes: superficies muy especulares y burbujas grandes de bajo contraste, donde los métodos clásicos de procesamiento de imagen no dan el ancho. El resultado es una segmentación limpia, con la calidad visual de los analizadores de espuma de referencia, y mejora continuamente a medida que incorpora más información de la planta.
Automatización: KPIs listos para operar
Toda esta información vive en un solo panel, pensado como una pantalla de operación industrial:
- Las cinco variables de la espuma en vivo, con overlays visuales que el operador activa sobre el video (flechas de velocidad, contornos de tamaño por clase, destellos de reventado).
- KPIs estables: los indicadores se suavizan en el tiempo, de modo que la sala ve una tendencia confiable y accionable, no un dato que salta a cada instante. Ese es el valor de la automatización: un número en el que se puede confiar para operar.
- Tendencias en vivo y exportación a CSV para registro, trazabilidad y análisis posterior.
Además, un modo de captura a demanda: con un clic, el sistema congela un cuadro y realiza un análisis granulométrico de detalle en alta resolución. El resultado es una imagen con un reporte incrustado —indicadores, distribución de tamaños, fecha y hora— descargable para respaldo y trazabilidad.
Medición validada contra verdad exacta
Para asegurar la precisión de cada variable, 3GE construyó un banco de validación con video de espuma de física conocida: escenas donde las velocidades, las tasas de reventado y los tamaños son un dato exacto de partida. Contra esa verdad conocida se midió el error de cada indicador —una validación imposible de lograr con video real— con resultados sólidos:
- Velocidad: medición prácticamente exacta.
- Tamaños (D50/D80): dentro de una tolerancia estrecha.
- Estabilidad: detección de reventados con precisión total, sin falsos positivos.
- Color/carga: alta correlación con la carga real de la escena.
El sistema entrega, así, mediciones objetivas y verificadas, no impresiones.
Inteligencia en el borde, dentro de la planta
Todo el procesamiento ocurre en el sitio, en un computador industrial compacto instalado junto a la línea (edge AI):
- Los datos no salen de la planta. Cómputo local, sin dependencia de la nube ni de conexiones externas.
- Corre en tiempo real y fluido, analizando el video de forma continua.
- Se abre desde cualquier navegador en la red de la planta —sin instalar nada en los equipos del operador—.
- Es integrable con el SCADA existente, encajando con la infraestructura que la planta ya tiene.
- Permite enfocar el análisis en el sector de interés de la imagen y ajustar parámetros en vivo para calibrar en terreno.
Es una arquitectura de ingeniería robusta, aplicada al análisis de espuma en operación real.
Del dato al control de proceso
El objetivo del sistema es claro: convertir una observación experta pero subjetiva en una medición objetiva, continua y accionable que sirva al control del proceso.
- Mide y entrega KPIs de la espuma en vivo, estables y trazables para la sala de control.
- Integra las señales en un índice de calidad que resume el estado de la celda.
- Habilita alarmas por condición y sienta la base para lazos de control asistido del proceso a partir de lo que la espuma muestra.
Todo bajo la misma idea de fondo: darle a la operación números confiables para decidir mejor, antes y con evidencia.
En resumen
La flotación de cobre lleva más de un siglo apoyándose en la lectura experta de la espuma. Nuestro sistema hace esa lectura medible, repetible y disponible las 24 horas —con deep learning entrenado sobre la espuma real de la planta, corriendo en el borde y sin sacar los datos del sitio—.
La espuma siempre estuvo hablando. Ahora, además, la estamos midiendo.