DISPATCH

En ninguna parte de las operaciones mineras es más obvio este crecimiento de la dependencia en la recolección, análisis y toma de decisión de datos, que en las actividades de despacho de flotas de camiones, donde los más completos paquetes de programas integrados de gestión de flotas han avanzado bastante más allá de las capacidades básicas de recolección de datos, comparado con versiones anteriores y ahora pueden casi ser considerados como sistemas expertos , en este caso analizaremos el Sistema Dispatch .

Introducción

¿QUÉ ES EL DISPATCH?

Es un sistema de administración minera a gran escala que utiliza los sistemas mas modernos de computación y comunicación de datos como el GPS, con el fin de optimizar la asignación de camiones a palas, maximizando la utilización del tiempo y minimizando las pérdidas, en tiempo real. El sistema registra los eventos claves de cada ciclo de acarreo utilizando la información que los operadores registran en su panel.

Objetivos del sistema

incrementar la Productividad y

reducir sus costos de operaciones.

Mezcla de materiales.

Monitoreo de botadero.

buscar optimizar la asignación de

camiones a palas.

rastreo de equipos auxiliares. Control de

perforación.

Se puede hacer por medio de:

OPERACIÓN BÁSICA DEL SISTEMA

1.- Registro de eventos relevantes del ciclo de acarreo.

2.- Transmisión instantánea de datos y posterior decodificación.

3.- El Software del sistema que registra y guarda los datos.

4.- El Software procesa la información y realiza asignaciones óptimas para el camiones de extracción.

5.- Envío de asignación al camión de extracción respectivo

Modelo Minero del DISPATCH

El sistema puede recolectar gran cantidad de información y además de reconocer los lugares donde están los equipos

el sistema está configurado dentrodel siguiente modelo:

Mina: Lugar geográfico que

está siendo explotado

Pit: Lugar físico de explotación,

es aquí en donde se

encuentran operando los

equipos

Región: la magnitud del pit, este se

puede dividir en distintos sectores

Punto de Carga: Es donde se

encuentran los puntos de

carga dentro del pit

Nodos intermedios: Puntos. Estos

nodos sirven de referencia de

caminos, entre cada par de

nodos es posible conocer

distancia y pendiente

Punto de Descarga: Es

donde se encuentran los

puntos de descarga

dentro del pit. Como pueden

ser los botaderos,

stock y chancado.

Balizas o postes de

señalamiento: Puntos virtuales

dentro de las rutas de

acarreo del pit. Estas balizas son utilizadas

en la detección de camiones de extracción en sus llegadas y salidas desde

origen o destino,

además estos puntos

permiten al sistema

reasignar en ruta, si este

llegase a encontrar una

mejor.

Dispatch como herramientaComo un optimizador de rutas y administrador de la operación minera, el sistema se convierte en una importante herramienta de gestión y control, de esta forma el sistema puede ser descrito en seis funciones básicas:• Colector de datos• Almacenador de datos• Solución de problemas en tiempo real• Best Path (Mejor Ruta)• PL (Programación Lineal)• PD (Programación Dinámica)Cada una de estas funciones es relevante y es en ellas, que el sistema basa las respectivas asignaciones.

Algoritmos sistema DispatchPara comprender el algoritmo utilizado se debe tener en consideración que este sistema maneja una gran cantidad de información, de manera de generar una asignación óptima y eficiente. Los principales datos que debe manejar son los siguientes:• Una red de rutas de acarreo que contenga cada uno de los caminos, también las Pendientes y distancias.• Tiempos de viaje entre puntos de carga, botaderos y balizas virtuales intermedias en ruta.• Tiempos de maniobra y descarga en botadero y chancado.• Estatus operacionales de equipos.• Restricciones operativas tales como prioridad de palas, capacidad de botaderos,chancado, etc.• Ranking Match Pala-Camión.

Algoritmos sistema Dispatch

Es sobre la base de esta información, ya sea histórica o en tiempo real, que el sistema realiza

las asignaciones, mediante algoritmos que se encuentran en los

tres subsistemas presentes:

Mejor Ruta (MR – Best Path

Programación Lineal (PL – Lineal Programming)

Programación Dinámica (PD – Dynamic Programming)

Sub sistemas del Dispatch.(MR, PL,PD)

Mejor Ruta (MR)El subsistema Mejor Ruta, determinado el menor tiempo de acarreo (tiempo-distancia), para lo cual utiliza el Algoritmo de Dijktras. Este algoritmo calcula el tiempo mínimo de un nodo a otro (punto virtual de ubicación), mediante una red de nodos que describen un árbol direccionado. Una vez realizado el cálculo de la MR, se entrega al siguiente subsistema (PL) la siguiente información acerca de las rutas de acarreo:

Distancia total mínima. Estimación del tiempo de viaje

Puntos intermedios de viaje (puntos virtuales por donde debe pasar

el camión)

Programación Lineal (PL)Revisa cambios importantes en las variables dependientes del tiempo. Dispatch utiliza las soluciones entregadas por PL para generar asignaciones óptimas de equipos en tiempo real.PL utiliza el método Simplex, este es un método matemático, que ayuda en la optimización, y así minimizar las necesidades de los camiones, siguiendo el concepto prioridades y exigencias.El modelo de PL tiene como variables la tasa de alimentación del objetivo en [ton/h] ó [m3/h] para cada ruta. La PL calcula la razón de alimentación que minimiza el total de camiones requeridos para cubrir las necesidades de palas, sujeto a las restricciones de la Mina. Revisa:

Continuidad de pala y puntos de descarga.

Capacidad máxima de vaciado en los

puntos de descarga.Equipos disponibles. Tipo de material y ley

del mineral.

Programación Dinámica (PD)

Asignación en tiempo real. Programación Dinámica (PD), un proceso de optimización basado en el principio optimizante de Bellman’s. Se tiene en consideración la disponibilidad de equipos , flujos de alimentación (puntos de carga y descarga), prioridad de palas, distancias de acarreo. Para generar la solución, Dispatch en lugar de asignar camiones a las palas que mas lo requieren decide por asignar camiones a los equipos de carguío mas necesitados en cualquier momento ya sea que requieran asignación o ya lo estén. Para este proceso, el sistema genera dos listas, una en base a la PL, donde incluye rutas ordenadas por prioridad de tiempo y una lista de camiones que requieran asignación a través del tiempo. Es así como la Programación Dinámica (PD) establece las necesidades de camiones óptimos sobre la base de los que requerirán asignación de carguío o bien puedan variar

Funcionamiento del Sistema:Ejemplo practico

El operador inicia su turno con una breve inspección

del equipo• 1

si no encuentra problemas entra con su

cédula o número de cartera de identificación

en el panel del operador

• 2

al recibir este mensaje inicial, el Sistema Central

verifica si el empleado está debidamente

entrenado

• 3

Si todo esta bien, el operador recibirá un

saludo de la computadora , indicándole a

continuación que pida su primer asignación.

• 4

PANEL DEL OPERADOR

En esta ocasión pondremos asignar y suponiendo que el camión esta vacio.

.

Al hacer el proceso anterior la computadora nos asigna a una pala.

.

• Al responder al mensaje en el despliegue alfanumérico

el operador se dirige a la pala que se le indica

en el panel.

• va pasando uno o más Postes de Señalamiento, situados en sitios claves a lo largo de diferentes rutas dentro del tajo

Mientras el camión se dirige a la pala • Estos postes transmiten

mensajes codificados a los camiones que pasan por sus proximidades

Estos mensajes son emitidos por un canal

de radio

• Cuando el camión pasa por un Poste de Señalamiento , el camión recibe la señal emitida por el poste y al envía al Sistema Central Computarizado por la red principal de datos de radio. El sistema utiliza esta información para verificar la ubicación exacta del camión en el tajo.

.

Cuando el camión se aproxima a la pala, entra en el alcance del Poste de Señalamiento localizado en la pala. El camión envía una señal al Sistema Central computarizado indicando su llegada y la identificación del poste de señalamiento de la pala.

.

Si no hay ningún camión cargando en esa pala, el sistema empieza inmediatamente a calcular el tiempo de espera de esa pala. Si hay otros camiones cargando o esperando en esa pala el sistema automáticamente comienza a calcular para cada camión el tiempo improductivo de espera.

Al terminar de situarse el camión en el área de cargado de la pala, el operador espera recibir el primer cucharonazo para marcar su tecla correspondiente de “carga” e iniciar su secuencia de cargado..

Y finalmente al terminar de cargar el camión, el operador de la pala le comunica al Sistema, oprimiendo una tecla del panel. ( si la pala cambia el tipo de material antes de cargar el camión, el operador de la pala debe ingresarlo o indicarlo al sistema).

Para el proceso de descarga se sigue el procedimiento parecido al anterior. Cuando el operador descarga en su destino, recibe un nuevo mensaje del centro de control, para el aviso de un nuevo carguío de material (no necesariamente en el mismo lugar), es así como comienza un nuevo ciclo con las mismas características.

Proceso Completo

LA EXPERIENCIA DE CHUQUICAMATA CON EL SISTEMA DISPATCH

• Durante cierto período en la empresa Chuquicamata se realizó un levantamiento de datos, comparación y análisis entre los datos del sistema de despacho y los obtenidos en terreno , una evaluación de impacto económico considerado a través del potencial aumento de producción y finalmente una serie de recomendaciones que permitan capturar los beneficios estudiados. Es así como el resultado implica el mejoramiento de la calidad de la información para la toma de decisiones futuras y además una serie de recomendaciones que comprenden la implantación de proyectos y modelos de gestión específicos que cubren las brechas detectadas.

• Se demostró la importancia de realizar un control de los distintos índices operacionales y la necesidad de disminuir su variación, independiente de su valor inicial, pues sólo así es posible alcanzar los estándares deseados, lo cual llevo a concluir acerca de la importancia en la toma de decisiones en tiempo real, siendo éstas las que llevarán a buen puerto la gestión operativa de la Mina.

Fin presentación

Gracias