Rudarski fakultet, Prijedor

Drugi ciklus akademskih studija

Seminarski rad

PREDNOSTI PRIMJENE BAZA PODATAKA U ANALIZI KVALITETA ŽELJEZNE RUDE

Predmet: Ispitivanje mineralnih sirovina

Predmetni nastavnici: dr Nadežda Ćalić, red. prof dr Mira Milić, vanred. prof

Student: Mikanović Radenko

Index: 10/2011

Prijedor, juli 2012

SADRŽAJ

1. UVOD.............................................................................................................................1

Poslovi OJ „Kontrola kvaliteta“, rudnika Omarska ............................................1

Specifični zahtjevi menadžmenta...........................................................................2

Opis problema i ciljeva ............................................................................................3

2. UZORKOVANJE ..........................................................................................................4

Metode uzorkovanja na PK.....................................................................................4

Uzorkovanje u procesu pripreme rude .................................................................5

3. ISPITIVANJE UZORAKA I OBRADA PODATAKA..............................................7

Metode ispitivanja uzoraka.....................................................................................7

Obrada podataka......................................................................................................7

4. BAZE PODATAKA......................................................................................................9

Osnovni pojmovi o bazama podataka...................................................................9

Client/Server ...............................................................................................................9

5. BAZA I APLIKACIJA U RAZVOJU ........................................................................11

Relacioni model baze podataka proizvodnje .....................................................11

Aplikacija za analizu kvaliteta željezne rude .....................................................14

Osnovne mogućnosti i ograničenja aplikacije ....................................................27

Ostale mogućnosti..................................................................................................27

6. DISKUSIJA ..................................................................................................................28

Prednosti baza podataka .......................................................................................28

Posebni nedostaci obrade kroz dokumenta........................................................28

7. ZAKLJUČAK ..............................................................................................................29

8. LITERATURA.............................................................................................................30

9. PRILOZI.......................................................................................................................31

- 1 -

1. UVOD

Poslovi OJ „Kontrola kvaliteta“, rudnika Omarska

Ispitivanje mineralne sirovine je od fundamentalnog značaja za strateško i operativno planiranje proizvodnje svakog rudnika. Sa stanovišta ekononskog upravljanja i optimizovanja, permanentno operativno ispitivanje kvaliteta poluproizvoda i proizvoda je nezaobilazno.

OJ „Kontrola kvaliteta“ vrši ispitivanja željezne rude na kopu, u GMS i prilikom utovara gotove robe kupcima. U uzorcima se određuje sadržaj vlage, željeza, mangana, silicijuma a ređe kalcijum, magnezijum, aluminijum, fosfor, alkalije, FeO i gubitak žarenjem.

Veoma rijetko se radi analiza uzoraka voda od eksternih korisnika.

Ova organizaciona jedinica (OJ) je u sastavu Proizvodno-tehničkog sektora i ima odjeljenja: uzorkovanje, priprema i obrada, hemijska i tehnološka laboratorija.

Standardizovan postupak ispitivanja uzoraka obuhvata postupke:

• uzorkovanje,

• prijem i evidenciju uzoraka,

• pripremu i obradu uzoraka za analizu,

• granulometrijsku analizu uzetih uzoraka,

• hemijsku analizu uzoraka,

• analizu dobijenih rezultata,

• izradu izveštaja o ispitivanju i

• verifikaciju izveštaja o ispitivanju i slanje izveštaja.

Dodijeljene šifre prate kompletne uzorke ili njigove dijlove od mjesta uzimanja preko njihove pripreme i obrade, analize, izveštavanja o dobijenim rezultatima ispitivanja do čuvanja uzoraka u određenom periodu. Uzorci koji čekaju na analizu ili se čuvaju u određenom periodu nakon analize (u slučaju potreba ponavljanja analiza kod razlike dobijenih rezultata sa laboratorijom kupca) čuvaju se u posebnoj prostoriji za čuvanje uzoraka.

Obradu uzoraka sa kopa, GMS i utovarnog bunkera vrše uzorkovači prema ISO 3083:1986. Uzorkovači su po pravilu geološki ili rudarski tehničari sa dugogodišnjim iskustvom u radu.

Usitnjavanje uzoraka za hemijsku analizu vrše laboranti u tehnološkoj laboratoriji. U ovom dijelu „Kontroli kvaliteta“ vrše se i sva prosijavanja uzetih uzoraka na sledećim sitima:

• 100/30/ 8/0,5/0,025mm (ruda sa kopa);

• 40 i 8 mm (krupni koncantrat željezne rude-APR) i

• 12,10,8/6/3/1,6/1/0,5 i 0,025 mm (sitni koncentrat željezne rude-BPR)

• 12,10,8 i 1,6 (T-10,80,150)

• 0,3 i 0,025 mm (definitivna jalovina-DJ i sitne klas-SK)

Koja će vrsta prosejavanja primeniti (mokra ili suva) i na kojim sitima zavisi od vrste uzorka i namene podataka o ispitivanju.

KK ima kompletnu opremu koja je predviđena standardima za uzorkovanje, obradu, prosijavanje i ispitivanja uzoraka željezne rude. Redovno kalibrisanje opreme, za koju je po propisima to predviđeno, vrši se kod ovlašćenih ustanova, čime se postiže potrebna sledljivost mjerenja, a za svaku godinu ova OJ pravi svoj plan kalibracije. Kompletne poslove koji se odnose na evidenciju i kalibraciju opreme prema obavlja upravnik laboratorije.

- 2 -

Laboratorija obavlja analize po standardnim metodama i u skladu sa zahtevima standarda ISO/IEC 17025. Predviđene analize uzoraka željezne rude obavlja kompetentno osoblje KK prema standardima, uputstvima za rukovanje opremom i nalozima Rukovodioca KK i Upravnika laboratorije.

Međurezultate i podatke laboranti upisuju u odgovarajuće laboratorijske sveske.

Preispitivanje i verifikacija dobijenih rezultata vrši upravnik laboratorije i prati rad kompletnog osoblja. Na kraju vrši završnu kontrolu dobijenih rezultata. Ukoliko nema neusaglašenih rezultata ili ukoliko nema sumnji upravnik laboratorije prihvata dobijene rezultate laboratorijskog ispitivanja, parafira ih i daje nalog da se oni unose u odgovarajuće knjige i tabele.U slučaju utvrđivanja bilo kakve neusaglašenosti on daje nalog za ponavljanje tih ispitivanja, a u svemu prema usvojenoj proceduri o standardu upravljanja kvalitetom (PQ).

Verifikaciju svih dobijenih podataka obavlja Rukovodilac OJ pregledom urađenih izveštaja i laboratorijskih knjiga. Proces verifikacije podataka obuhvata logičku kontrolu, analizu rezultata i analizu napisanih izveštaja o ispitivanju. Prilikom verifikacije on potpisuje izveštaje i podatke i tek poslije njegove verifikacije svi izveštaji se mogu staviti na raspolaganje korisnicima (file-server AMP) ili se mogu poslati direktno korisnicima.

Svi rezultati granulometrijskih i hemijskih analiza unose se u poseban direktorijum „KK“ na file-serveru AMP, a prema pojedinačnim ovlašćenjima pojedini zaposleni AMP mogu koristiti podatke koji su dati u sledećim tabelama:

• Hemijska analiza kopskih uzoraka

• Hemijska i granulometrijska analiza željezne rude –Proizvodnja ;

• Hemijska i granulometrijska analiza sitnog koncentrata ;

• Hemijska i granulometrijska analiza željezne rude-Tercijarno postrojenje –Proizvodnja;

• Hemijska i granulometrijska analiza željezne rude –Otprema

• Hemijska analiza vanrednih uzoraka

• Hemijska analiza vode

Svi podaci o dobijenim rezultatima i međurezultatima, vode se u sledećim laboratorijskim knjigama:

A. Hemijska laboratorija:

KOPSKI, ODVAGE, OTPREMA, TERCIJARNO, INTERNE, SITA 7, ODSJEV VIBRODOZERA, VANREDNI, CIKLUSI, LOTOVI, PROIZVODNJA YYYY, OTPREMA YYYY

B. Tehnološka laboratorija:

UR, TERCIJARNA, MULJEVI, OTPREMA, SITA SEDMICE, VANREDNI, OTPREMA (H2O, Fe), PROIZVODNJA (H2O,Fe)

Specifični zahtjevi menadžmenta

Pored redovnih poslova na uzorkovanju, obradi i analizi željezne rude, odjeljenje obavlja niz hemijskih i drugih analiza i to:

- analiza sadržaja uzoraka motornog ulja (za rudarske strojeve AMP)

- vanredne analize na tercijarnom postrojenju

- vanredne analize robne rude i usaglašavanje sa kupcima

- analize uzoraka poluindustrijskih i industrijskih proba na pogonu GMS

Zbog potrebe unapređenja iskorištenja željeza u pogonu pripreme (GMS), veoma često se dodaju nove pozicije uzorkovanja, a što obavezno nosi sa sobom i promjenu klasa kod granulometrijskog

- 3 -

ispitivanja uzoraka. Očekuje se da će se granulometrijske analize standardizovati u sledeće 2-3 godine, zajedno sa tehničkim rješenjem unapređenja rada GMS pogona.

U pogledu zahtijeva za novim analizama, a naročito kod statističke obrade podataka, može se reći da odjeljenje nema traženu fleksibilnost i ažurnost, pa reaguje prilično inertno. Izvan odjeljenja „Kontrola kvaliteta“, mnogi inžinjeri su zaduženi za analizu kvaliteta proizvodnje, ali njihovi zadaci i aktivnosti djeluju nepovezano, uz slabu saradnju i nisu sinhronizovani ka istom cilju.

Opis problema i ciljeva

Problem, koji se u ovom radu pokušava istaći, razraditi i dati prijedlog rješenje je: Sistem obrade podataka o ispitivanju kvaliteta željezne rude nije razvijen u skladu za potrebama i mogućnostima

Hipoteza, koju će autor pokušati da dokaže je: Čuvanje u bazama podataka i obrada podataka kroz automatizovan sistem, može znatno uštedjeti na vremenu, ali ponuditi i takve informacije, koje se na klasičan način obrade dokumenata, ne mogu sagledati.

Cilj rada: Prikazati sadašnji proces u obradi podataka o ispitivanju mineralnih sirovine u OJ „Kontrola kvaliteta“ i elemente paralelnog automatizovanog rješenja.

- 4 -

2. UZORKOVANJE

Metode uzorkovanja na PK

Operativno-istražno bušenje

Dosadašnja eksploatacija limonita na P.K. „Buvač“ potvrdila je stara geološka istraživanja (1968-1975. godine), po kojima su u ležištu prisutni različiti tipovi rude – krupni limonit, prašinasti limonit, zaglinjeni limonit, limonitizirani klastiti. Takođe je potvrđeno da je i saržaj korisne supstance – željeza promjenljiv. Uočene su i zone sa povećanim sadržajem Mn.

Velike su varijacije i štetnih komponenti, a posebno SiO2.

Ova pojava je još izraženija u istočnom i sjeveroistočnom dijelu ležišta, gdje osim navedenog, na nekim dijelovima nije pouzdano određena granica između bogate i siromašne rude, te rude i jalovine.

U cilju rješavanja ovih problema urađen je Projekat detaljnih geoloških istraživanja na lokalitetu „Buvač“ – ležište „Omarska“ (1988). U periodu od 1988. do 1992. godine vršena su istraživanja prema ovom Projektu, a zatim nastavljena 2008. godine. Bušotine su izvedene po mreži 50 x 50 m postavljenoj dijagonalno na prvobitnu mrežu 70 x 70 m. Bušotine urađene 2008. godine označene su kao Bu-700 do Bu-707.

Istraživanje je nastavljeno tokom 2010. godine na istočnom dijelu ležišta u zoni otvaranja istočnog dijela kopa, gdje je nedovoljno poznato zalijeganje rudnog tijela i kvalit, po istom principu kao ranije urađene su bušotine Bu-708 i Bu-709.

U toku istražnog bušenja vrši se geološko kartiranje jezgra istražnih bušotina. U rudnim intervalima se svaka 3 m uzimaju uzorci za hemijske analize. Hemijske analize se rade na sledeće elemente: Fe, Mn, SiO2, Al2O3, CaO, MgO i GŽ.

Nakon završetka bušenja vrši se skraćivanje jezgra bušotine, a skraćena jezgra bušotine se čuva u laboratoriji.Takođe se ostavljaju rezervni uzorci za eventualna specijalistička ispitivanja.

Od sveukupno nabušene rude se formiraju kompozitni uzorci po tehnološkim tipovima rude radi granulometrijskih i hemijskih određivanja kvaliteta po klasama. Kao osnovni tehnološki tipovi izdvojeni su krupna limonitna ruda i sitna limonitna ruda.

Usmjeravanje i nadzor nad radovima vrši geološka služba „ArcelorMittal Prijedor“. Ovisno o rezultatima istraživanja u toku izvođenja radova može doći do lociranja novih istražnih bušotina ili do odustajanja od neke, već projektovane, bušotine. Nakon završenog bušenja istražne bušotine se ponovo geodetski snime. Izvođenje istražnih bušotina ne izaziva štetne uticaje na životnu sredinu. Svi navedeni radovi (geološki radovi, istražno bušenje, geodetski radovi, laboratorijska ispitivanja) se rade interno u okviru „ArcelorMittal Prijedor“, bez angažovanja dobavljača usluga.

Operativno-istražni radovi podrazumijevaju:

• Korištenje podataka o istražnim bušotinama (iz projektne dokumentacije)

• Izradu programa dopunskih geoloških istraživanja

- planira se kroz godišnji tehnički plan

- radi se po usvojenom programu

- obuhvata zonu ispred fronta rudarskih radova

• Ispitivanje mineralne sirovine iz ispitnih istražnih bušotina

- u kritičnim i kontaktnim zonama ispred fronta radova

- dubina bušotina 30m

- 5 -

- metoda uzorkovanja: po brazdi i tačkasto

• Ispitivanje mineralne sirovine iz minskih bušotina

- radi se po potrebi neposredno ispred fronta rudarskih radova

- dubina bušotina 10m

- uzorkovanje se vrši iz kupe materijala izbačenog bušilicom

- metoda uzorkovanja: tačkasto

• Uključivanje rezultata ispitivanja ulazne rude sa radnih etaža

Uzorkovanje rovne rude na etaži

Uzorkovanje rovne rude na radnoj etaži se radi najmanje jednom sedmično, a po potrebi i češće, što zavisi od kapaciteta proizvodnje, eventualnih problema i uslova rudarski radova.

Uzorkovanje rude se radi na sledeći način:

• mjesta uzorkovanja: etažna kosina, minske bušotine, odložena ruda

• Iz etaže uzorkuje po dužini i visini tačkasto lopaticom

• iz minskih bušotina se uzorkuje presijecanjem cijelog izbačenog materijala sa dva suprotna mjesta (dijagonalno)

• sa depoa rude se uzorkuje tačkasto po cijeloj površini kupe

Obilježavanje mjesta uzorkovanja i određivanje broja uzoraka i broj bušotina vrše zajedno geološki i rudarski inženjer na kopu. Količina uzorka je 5 – 9 kg.

Dalji proces obrade uzorka je sledeći:

• određivanje (mjerenje) mase uzorka

• sva količina se suši i ponovno izvrši mjerenje mase

• osušena količina uzorka se drobi na čeljusnoj drobilici na veličinu zrna od 5mm

• uzorak se podijeli (više puta) razdjelnikom - JONES na količinu uzorka od oko 1kg

• dobivena količina se potom melje na mlinu sa diskovima na veličinu zrna 0,2mm

• ovako usitnjen uzorak pakuje se u kese sa slijedećim podacima: a) datum uzorkovanja b) smjena c) lokacija d) oznaka uzorka e) potpis lica koje je pakovalo uzorak

• Samljeveni uzorak dostavlja se u tehnološku laboratoriju, gdje se uzorak usitnjava u tarioniku za hemijsku analizu.

• Ostatak uzorka u PVC kesi ostaje u tehnološkoj laboratoriji, kao uzorak za provjeru

• U uzorcima se određuje sadržaj vlage, željeza, mangana, silicijuma.

Uzorkovanje u procesu pripreme rude

Uzorkovanje ulazne rude

Uzimanje uzoraka u toku proizvodnje prema definisanom standardu. Uzorak ulazne rude, na ulazu u pogon GMS (sa traka P–1 ili P–2), automat uzima svakih 15 minuta. Uzorkovač izbačenu količinu „skraćuje“ tokom smjene na krstac, a višak rude vraća u transportni sistem. Na kraju smjene dobiveni uzorak dijeli za analizu kvaliteta, vlage i granulometrije.

Uzorkovanje u pogonu GMS

Uzorkovanje na GMS-u obavlja uzorkovač u toku procesa proizvodnje, tj. kada se ruda pere.Uzorkovanje se obavlja jednim dijelom ručno sa transportnih traka, a jednim dijelom

- 6 -

automatski. Uzorkovanje traje tokom smjene gdje uzorkovač treba da prati proces pranja rude kako bi sve promjene mogao da registruje pravilnim načinom uzorkovanja koje propisuju ISO standardi.

Uzorkovanje se obavlja ručno sa trake, koja je u pokretu, u jednakim vremenskim intervalima na svaki sat. U toku jedne smjene (od 8 sati rada) formira se po jedan uzorak sa sledećih lokacija pogona GMS:

• APR: krupna ruda sa trake SK–1

• BPR: sitna ruda sa trake SK–2

• KEK: komponenta sitne rude sa trake P-4

• PrKl: uzorak mulja (preliv) iz spiralnog klasifikatora

• T–10: uzorak ulaza u tercijarno postrojenje

• T – 80: uzorak finalni sa tercijarnog postrojenja –komponenta sitne rude

• T – 150: uzorak finalni sa tercijarnog postrojenja – komponenta sitne rude

Na kraju smjene se svi uzorci skraćuju kako bi se dobila realna i reprezentativna količina uzorka za:

• Određivanje granulometrijskog sastava kod svih uzoraka kod kojih se to traži

• Određivanje higroskopne vlage kod svih uzoraka

• Obrada uzoraka za hemijsku analizu metodom skraćivanja, drobljenja i mljevenja

Uzorkovanje na depoima

Po potrebi, a obavezno krajem godine, kada se vrši popis zaliha gotovih proizvoda, vrši se uzorkovanje na depoima gotovih proizvoda. Pored glavnih depoa (APR i BPR) koji su podijeljeni na po 4 rudne grede, vrši se ispitivanje i na pomoćnim depoima gotovih proizvoda, kao i eventualnih depoa rovne rude na površinskom kopu.

Uzorkovanje na otpremnom sistemu

Uzorkovanje prilikom utovara rude u vagone se obavlja automatskim uzorkivačem, koji je ugrađen iznad trake PB1, a koja dovozi rudu u utovarni bunker. Zahvat utovarnog uzorkivača programiran je tako da siječe rudu sa trake po širini u tačno utvrđenom vremenskom intervalu, svake 3 minuta. Svaki zahvat kašike (automatskog uzorkivača) iznosi oko 20 kg, a uzeta količina automatski se istresa u MPL mašinu, gdje svaki treći zahvat ide u jednom smjeru. Tako se formira uzorak za granulometrijsku analizu, a druga dva zahvata transportuju se u drugom smjeru, čime se formira uzorak za kontrolu kvaliteta isporučene rude.Uzorkovač (lice), tokom utovara vodi računa o ispravnosti uzorkovanja. Skraćeni uzorak za kvalitet formira tokom utovara na razdjelniku JONES. Po završenom utovaru, jedne kompozicije željezničkih vagona, polovinu skraćenog uzorka stavlja u limenu posudu za kvalitet, a drugu polovinu dijeli u dvije limene posude za potrebe analize vlažnosti. Uzorak za kvalitet stavlja na sušenje, a uzorke za vlagu važe mokre, upisuje odvage i stavlja na sušenje.

Uzorkovač je dužan da obilježi uzeti uzorak na slijedeći način: - datum utovara - smjena - naziv destinacije (željezara) - vrsta rude

Ostale potrebe i metode uzorkovanja rude su najčešće: vanredno uzorkovanje na PK i GMS, kao i uzorkovanje za polu-industrijske i industrijske probe na pogonu GMS.

- 7 -

3. ISPITIVANJE UZORAKA I OBRADA PODATAKA

Metode ispitivanja uzoraka

Primjenjene metode

- Određivanje granulometrijskog sastava prosijavanjem

- Određivanje higroskopne vlage u analitičkim uzorcima

- Određivanje vlage

- Određivanje ukupnog železa

- Određivanje mangana

- Određivanje silicijumdioksida

- Određivanje CaO

- Određivanje MgO

- Određivanje FeO

- Određivanje Al2O3

- Određivanje gubitka žarenjem

Nedostajuće metode

Usled kvarova na ispitnoj elektronici postoje izvjesni problemi sa ispitivanjem gustine (Č:T) definitivne jalovine.

Problemi

Zbog velikog broja lokacija za manuelno uzorkovanje, naročito je izražen nedostatak radne snage u periodu povećanja kapaciteta proizvodnje, kao i povećanog broja polu-industrijskih proba na pogonu GMS.

Obrada podataka

Obrada podataka kroz dokumenta

Ponderisana aritmetička sredina je najkorišćenija metoda i skoro jedina metoda u godišnjim izvještajima OJ „Kontrola kvaliteta“, dok druge analize inženjera za kvalitet, nisu bile dostupne autoru ovog rada.

Struktura i dinamika izvornih podataka

Izvorni podaci su struktuirani tabelarno, gde je za svaki dan rada formiran zaseban dokument. U samoj tabeli dnevne proizvodnje, podaci su grupisani po smjenama, a kod dokumenata o kvaliteti otpreme, prikaz je dat po hronološkom redosledu broja dokumenta (faktura).

Sedmični, mjesečni, kvartalni, polugodišnji i godišnji izvještaji

Samo dnevni izvještaj se smatra izvornim dokumentom, dok se svi ostali izvještaji i dokumenta, mogu uzeti kao analitički dokumenti, a rade se po zahtijevu menadžmenta. Ovde treba dodati, da izvorna dokumenta koristi veliki broj kolega u AMP i da oni svoje rezultate prikazuju pretpostavljenima, što nije šire dostupno.

Problemi

U pogledu obrade podataka OK „Kontrola kvaliteta“ je drugim odjeljenjima primjer dobre organizacije, ali je sistem podjele po dokumentima veoma složen za korisnike.

Iako je samo imenovanje dokumenata veoma dobro sistematizovano, da ne može da dođe do bilo kakve greške, obrada podataka za vremenski interval može biti veoma složena. Ako

- 8 -

pretpostavimo da želimo izvršiti analizu kvaliteta proizvodnje za period od 15 dana, tada je potrebno napraviti kolekciju (povezati u jedan dokument) sva dokumenta za ove dane i vršiti obradu. Ograničavajući faktor u ovom poslu je to što se svaka takva analiza radi samo jednom i ne koristi se nikakav šablon za automatsko izvođenje zaključaka.

Još veći problem je održavanje ažurnosti godišnje kolekcije podataka usled čestih i nepredviđenih korekcija. Takođe, obrada podataka postaje nefleksibilna i složena ako se odnosi na niz godina.

- 9 -

4. BAZE PODATAKA

Osnovni pojmovi o bazama podataka

Relacione baze podataka

Tabela je osnovni oblik organizacije podataka, ali kada je potrebno da se svi podaci smeste u jedan dokument dostupan za više korisnika, tada je moguće rješenje samo – kreiranje baze podataka.

Pojednostavljeno gledano, i tabela u MS Excel-u može se zvati baza podataka, ali ona ne obezbjeđuje: sigurnost podataka, povezivanje, brzinu rada, višekorisnički pristup, ... itd.

Prednosti relacionih baza podataka nad ostalim oblicima elektronskog arhiviranja:

- sigurnost od neovlaštenog pristupa u višekorisničkom okruženju

- međusobno povezivanje i fleksibilnost izmjena

- veoma malo zauzeće spoljne memorije (hard disk)

- brz pristup podacima

- jednostavno kreiranje upita (SQL jezik)

- fleksibilnost u promjeni strukture tabela i rapidnog proširenja baze podataka

- izbjegavanje ponovljivosti (redudanse) podataka u normalizovanim bazama

Potrebe za bazama podataka

Prednosti korišćenja baza podataka naročito dolaze do izražaja uvođenjem računarskih mreža i pojavom ideje istovremenog pristupa više korisnika prema jednom dokumentu (tabeli). Ispočetka je to bilo osmišljeno na taj način da je manji broj korisnika imao mogućnost ažuriranja, a svi ostali su pristupali u ReadOnly modu, ali je brzim naprethom u oblasti računarstva i informatike, praktično došlo do ukidanja svih tehničkih ograničenja u pristupu bazama.

Prvi ozbiljan skok u mogućnosti korišćenja baza podataka za „obične“ korisnike je pružen u periodu 1985-1990, kroz OS MS DOS za PC (Personal Computer). Iako su se baze podataka koristile na poslovnim računarskim sistemima još od 70-ih godina, tek je razvoj globalne računarske mreže (Internet) donio ono što imamo danas – lak pristup informacijama. Iako se to možda ne čini na prvi pogled, preko 80% današnjeg sadržaja na Internet-u radi kroz neki oblik baza podataka. Ovakve strane možemo vidjeti kao dinamične, odnosno promjenljive u odnosu na vrijeme pregleda ili ključnu riječ pretrage.

Strandard razmjene podataka

Baze podataka su postale standard i mnogim procesima obrade numeričkih, tekstualnih, grafičkih i multimedijalnih sadržaja. Htjeli ili ne, vi danas koristite baze podataka čim pristupite bilo kom uređaju ili lokaciji za informaciju, telekominikaciju, saobraćaj, trgovinu, audio/video reprodukciju, ..., pa se može reći da su baze podataka svuda oko nas.

Kada koristite bilo kakav oblik slanja, prijema ili razmjene informacija (podataka) vi koristite neki automatizam koji u pozadini ima bazu podataka. Bez baza podataka su temelj današnjeg koncepta korišćenja informacionih tehnologija, a njihov značaj svakim danom raste.

Client/Server

Koncept arhitekture

Da bi prethodna priča bila kompletna potrebno je pomenuti i Client/Server arhitekturu. Iako djeluje veoma komplikovano, ova arhitektura je najprirodniji slijed razvoja načina pristupa baza podataka. Šta god biste željeli da uradite u realnom životu, uvijek morate da podijelite zadatke i odgovornosti, a tražite da učesnici toga tima – sarađuju.

- 10 -

Uobičajeni modeli arhitekture sistema za obradu podataka su:

- serverska (server-based) – obrada se obavlja na serveru

- klijentska (client-based) – obrada se obavlja na personalnom računaru

- klijent-server (client-server based) – kombinacija prethodne dvije

Troslojnu Client/Server arhitekturu čine:

- server baze podataka (SQL server za upravljanja podacima)

- server aplikacije (upravljanje transakcijama između druga dva sloja)

- client aplikacija (korisničko okruženje)

Svaka, iole pažnje vrijedan sistem za obradu poslovnih, naučnih i bilo kojih drugih podataka, kao i bilo koje druge namjene, treba da poštuje ovako koncipiranu arhitekturu, jer to garantuje visok stepen fleksibilnosti sistema i mogućnost njegovog razvoja (ekspanzije).

Hardware/Software zahtjevi

Dobrim koncipiranjem sistema za obradu podataka (poslove aplikacije ili informacioni sistem), danas se vrlo ekonomično mogu razviti osnovni segmenti ovakvog sistema, čak i uz skromne hardware-ske zahtijeve.

Client-Server arhitektura daje mogućnost razvoja dobrih i korisnih sistema bez velikih ulaganja u računarsku tehniku. Skoro da je dovoljno imati jedan kvalitetniji računar u lokalnoj računarskoj mreži i posao se uglavnom svodi na „podizanje“ lokalnog web servera sa svim potrebnim razvojnim alatima. Treba li reći da su ovakvi web serveri pod freeware licencom uz uslov da nisu komercijalnog karaktera, a kada napravite „biznis“, očekuje se da kupite licencu.

Najbolja razvojna platforma je web server u ponudi Apache-a (www.apache.org), koji omogućava mnoge databaze servere, dok preporučuje besplatan MySQL Server za bazu podataka i PHP kao aplikativni server. Na strani client-a, po ovom konceptu, potreban neki od web browser-a.

Značaj i razlozi implementacije

Implementacijom bilo kojeg web orijentisanog sistema u obradi podataka, postavljaju se temelji za stalni razvoj, a saradnja sa drugim sistemima je znatno olakšana. Kada god poželite, sistem možete postaviti i na globalnu mrežu i omogućiti korisnicima da ga koriste od bilo kud. Ovo je znatna prednost, jer se već dokazalo da se ljudska efikasnost podiže u nekim trenucima kada od ne može biti prisutan na radnom mjestu.

- 11 -

5. BAZA I APLIKACIJA U RAZVOJU

Relacioni model baze podataka proizvodnje

Struktura tabela podataka i veze

Relacioni model baze podataka

Tabela kopova/radilišta

- 12 -

Tabela vrsta smijena

Pomoćna tabela

Tabela cuklusa proizvodnje

Tabela lokacija

- 13 -

Tabela kvaliteta proizvodnje po smjenama

Potrebne analize

Analize ili izvještaji koje su značajne za menadžment (poređane po prioritetu):

- sadržaj Fe u svim proizvodima po svim ciklusima tekuće godine

- godišnji, mjesečni i ciklusni bilans masa, kvaliteta, iskorištenja i obogaćenja

- linijski kapacitet rada pogona GMS

- sadržaj SiO2, H2O, Mn u proizvodima po ciklusima proizvodnje

- tok iskorištenja Fe i mase ulazne rude po ciklusima proizvodnje

- granulometrijski sastav proizvoda po ciklusima proizvodnje

- kvalitet ulazne rude po lokacijama iskopavanja

- učešće krupne (APR) i sitne (BPR) rude u ukupnoj proizvodnji

Ostale analize, rađene po specifičnim zahtjevima i situacijama:

- Distribucija bilansa Fe u ulaznoj rudi po smjenama proizvodnje

- Komparacija distribucije bilansa Fe u ulaznoj rudi iz dva kopa

- Analiza bilansa kvaliteta po sedmicama (W), mjesecima (M), kvartalima (Q) i godinama (Y)

- Sadržaj Fe% u proizvodima po danima u jednom ciklusu proizvodnje

Mnoge druge analize, raspoložive u ovoj aplikaciji, nude mogućnost analize korelacija hemijskog i granulometrijskog sadržaja na efekte proizvodnje i otpreme., ali bi za njihovo prikazivanje trebalo mnogo više prostora i vremena.

Navedene analize će biti prikazane grafikonima i tabelama, u nastavku.

Upiti

Da bi se iz izvornih (sirovih) tabela izdvojila grupa traženih podataka i informacija, potrebno je kreirati SQL upit sa svim potrebnim elementima. SQL upit, koristeći SQL jezik, pristupa podacima u tabelama ili drugim upitima i kao svoj rezultat daje tabelu ili manji opseg podataka (red ili ćeliju).

Jedan upit u SQL pogledu bi izgledao kao:

SELECT PRO.ctid, Sum(PRO.mass) AS SumOfmass, Sum([fr40]*[mass]) AS f40, Sum([fr20]*[mass]) AS f20, Sum([fr15]*[mass]) AS f15, Sum([fr10p]*[mass]) AS f10p, Sum([fr10m]*[mass]) AS f10m, Sum([fr045p]*[mass]) AS f045p, Sum([fr032p]*[mass]) AS f032p, Sum([fr032m]*[mass]) AS f032m, conctypes.ob

- 14 -

FROM conctypes INNER JOIN PRO ON conctypes.ctid = PRO.ctid WHERE (((PRO.day)>#5/1/2006#)) GROUP BY PRO.ctid, conctypes.ob ORDER BY conctypes.ob;

Iako je SQL jezik standard za pristup podacima iz baza podataka i sadrži komande i funkcije na engleskom jeziku, nije neophodno veliko znanje, već je moguće njegovo kreiranje u dizajn modu, kao na sledećoj slici:

Tačno je da svi upiti ne mogu da se urade u dizajn modu (design view), ali većina njih može.

Veoma često je potrebno da se prije kreiranja nekog upita, formiraju podupiti kojima će se pristupiti. Ovo se dešava kod nešto složenijih upita i zahtijeva nešt više znanja.

Aplikacija za analizu kvaliteta željezne rude

Import/uvoz podataka iz drugih izvora

U obradi podataka i analizi se koristi MS Access aplikacija koja ima vezu (connection) na bazu podataka MS Access formata. U slučaju nekog obimnijeg korišćenja ove baze ona bi mogla da se podigne na višu (napredniju) platformu, kao što je SQL server, ali se u aplikaciji ništa bitno ne bi promijenilo.

Kako se podaci o rezultatima obrade uzoraka ne unose direktno u bazu podataka, već u pojedinačna dnevna dokumenta /XLS formata), bilo je potrebno kreirati rutinu kojom će se iz raspoloživih dokumenata preuzeti potrebni podaci i dodati (uvesti) u bazu podataka.

Najprije se radi kolekcija podataka u maloj MS Excel aplikaciji (urađena u VB for Application), kao na slici:

- 15 -

Po izboru vremenskog opsega, redom se otvaraju dnevni izvještaji i podaci se po definisanom položaju u dokumentima, prebacuju u radne listove „PRO“ i „DJ“, a ove dvije tabele se kasnije samo dodaju na upite u bazi podataka. Zbog bitno različite strukture tabela PRO i DJ, koriste se dva upita da dodavanje podataka, ali se one u bazi nalaze u jednoj tabeli, kao na sledećoj slici:

Ovaj proces je potrebno odraditi po okončanju svakog ciklusa proizvodnje, odnosno kada izvještaji iz OJ „Kontrola kvaliteta“ budu na raspolaganju.

Kontrola ulaznih podataka

U procesu uvoza podataka iz XLS u bazu podataka, sprovodi se rigorozna kontrola o obaveznosti podataka, jer XLS format dokumenta, kakav je na raspolaganju, nema razvijen sistem kontrole i uslovljavanja korisnika da unese sve potrebne podatke.

Od navećeg značaja, kod preuzimanja podataka, je da se format izvornog dokumenta ne mijenja bez dogovora, odnosno da se rutina za uvoz podataka prilagodi trenutnom formatu dokumenta, kao na slici:

Prednost ovog rješenja je što se uvoz podataka obavlja brzo i što se na osnovu programirane kontrole podataka, može uočiti eventualna greška ili nesaglasnost.

Nakon izvršenog procesa uvoza podataka, potrebno je definisati numeričku oznaku i vremenski opseg novog proizvodnog ciklusa ili više njih. Pri ažuriranju tabele proizvodnih ciklusa, neki od njih se mogu označiti kao nepostojeći, pa se u daljim analizama oni neće uzimati u obzir. Na ovaj način je korisniku ostavljena velika fleksibilnost u izboru ciklusa proizvodnje koje će analizirati.

- 16 -

Osnovni izvještaji

Tek pošto raspolažemo izvornim podacima, imamo urađen specisičan SQL upit, možemo da kreiramo (dizajniramo) izvještaj (Report) po zahtjevu ili ideji. U praksi su se pokazali od najveće koristi grafički prikazi hronološkog slijeda sa specifičnim segmentima kao na sledećem primjeru.

Sadržaj Fe po ciklusima

Ovaj izvještaj je sačinjen iz dva dijela (grafički i tabelarni), sa ciljem da bi se na jednom mjestu moglo sagledati što više elemenata od značaja za odlučivanje menadžmenta.

Praktično, izvještaj čine četiri umetnuta pojedinačna izvještaja koje vezuje vremenski period.

Sadržaj SiO2 po ciklusima

- 17 -

Sadržaj H2O po ciklusima

Sadržaj Mn po ciklusima

- 18 -

Iskorištenje Fe (Recovery) i iskorištenje mase (Yield)

Odnos proizvedene mase krupne i sitne rude

- 19 -

Ponderisani (proporcionalni) sadržaj ulazne rude za lokacije po ciklusima

Ponderisani (proporcionalni) sadržaj ulazne rude po danima za jednu lokaciju

- 20 -

Granulometrija (za sitnu rudu BPR)

Specifične analize i grafikoni

Distribucija bilansa Fe u ulaznoj rudi po smjenama proizvodnje

Analiza bilansa kvaliteta po sedmicama

- 21 -

Komparacija distribucije bilansa Fe u ulaznoj rudi iz dva kopa

Analiza bilansa kvaliteta po kvartalima

- 22 -

Sadržaj Fe% u proizvodima po danima u jednom ciklusu proizvodnje

Razlika sadržaja SiO2 u UR i DJ-u po smjenama u

ciklusu

- 23 -

Razlika masa u UR i DJ-u po smjenama u ciklusu

Razlika sadržaja Fe u UR i DJ-u po smjenama u ciklusu

- 24 -

Hemijski sadržaj i u jednom proizvodu po ciklusima proizvodnje

Granulometrija proizvoda KEK

- 25 -

Razlika (bilans) rada proizvodnje i otpreme po jednom

proizvodu

- 26 -

Bilans rada proizvodnje i otpreme po svim

proizvodima

Godišnji maseni bilans Fe u suvoj rudi po mjesecima

Metode statističke obrade podataka

U prikazanim analizama, kroz pripremu SQL upita, korištene su samo osnovne funkcije koje ovaj jezik nudi, ali se njihovim kombin ovanjem mogu dobiti značajni rezultati u smislu uočavanja odstupanja od trenda, što je i osnovni cilj analize proizvodnje.

Na osnovu, blagovremeno uočenog, odstupanja od planiranog ili očekivanog trenda, moguće je na vrijeme izvršiti korekcije u tehnološkoj šemi pogona GMS ili na površinskom kopu.

Na svu sreću MS Access nudi velike mogućnosti u kreiranju izvještaja i grafikona uz automatsku primjenu agregatnih funkcija, pa korisnik i ne mora da bude veliki stručnjak za ove alate.

- 27 -

Primjenjene statističke metode/tehnike u ovoj aplikaciji ograničene su samo na one koje su dobro poznate, i to:

- Deskriptivna statistika

- Projektivanje eksperimenata

- Analiza mjerenja

- Analiza pouzdanosti

- Uzimanje uzoraka

- Analiza vremenskih serija

- Ispitivanje hipoteze

Ostale analize: 1) Regresiona analiza, 2) Analiza sposobnosti procesa i su tek u razvoju, 3) Karte statističkog upravljanja procesom (SPC karte).

Osnovne mogućnosti i ograničenja aplikacije

Hronologija razvoja i korišćenja

Baza i aplikacija za obradu kvaliteta željezne rude na Rudniku Omarska, kreirana je početkom 2005-e, a u godišnjim bazama nalaze se svi podaci od novembra 2004-e. U prvoj i drugoj godini razvoja, baza i aplikacija su se razvijale znatno brže i dinamičnije, dok je od 2007-e potpuno koncipiran sadržaj, format i rad aplikacije, a samim tim i baze podataka. Još uvijek se javljaju potrebe za manjim izmjenama i to u slučaju kada se u ispitivanju mineralne sirovine proširi opseg parametara koji se ispituju (analiziraju), ali

Implementirane metode obrade i prezentacije

Korišćenjem ove aplikacije primjenjena je metoda automatske obrade, a izvještaji koji se mogu dobiti se kreiraju fleskibilno u zavisnosti od parametara. Ukoliko se želi dobiti izvještaj drugog vremenskog opsega, drugog proizvoda ili intervala vrijednosti, dovoljno je izabrati specifičnu vrijednost (ili više njih) neposredno prije otvaranja izvještaja. Na ovaj način stvorena je mogućnost kreiranja izvještaja iz istog šablona, pa korisnik aplikacije značajno štedi vrijeme u pronalaženju potrebnih zaključaka.

Dostupnost i iskorištenost

Aplikacija je dostupna samo na jednom računaru i koristi je samo jedano lice. Nezainteresovanost drugih kolega je razlog njenog nedovoljnog korištenja. Sa druge strane, da bi se kolegama pružila mogućnost uvida u rezultate i analize, većina prikazanih izvještaja iz ove aplikacije se sedmično publikuju na lokalnom feile-serveru u PDF formatu, a grupišu po proizvodnim ciklusima, mjesečno, kvartalno i godišnje.

Ostale mogućnosti

Analiza kvaliteta ulaznih podataka

Iako se može uočiti da je kvalitet i pouzdanost ulaznih podataka, u nekim slučajevima veoma upitna, eliminacija ili popravke takvih podataka nisu predviđene. Takođe, nije postignut dogovor ni oko promjena pristupa i metodologiji uzorkovanja kod koji se pokažu neke neodržive prakse.

Mogućnost istraživačkog rada

Mogućnost korištenja aplikacije u istraživačkom radu su velike, a njen dalji razvoj može dati nevjerovatne rezultate na sagledavanju realnog stanja u procesu proizvodnje i ukazati na kritične tačke u tehnološkom lancu.

- 28 -

6. DISKUSIJA

Prednosti baza podataka

Neke opšte prednosti baza podataka mogu se svesti na listu:

- Rezultati statističkih analiza su dostupne bez ikakvih izmjena u dizajniranju, formatizovanju i slično

- Trendovi i odstupanja očekivanih tokova se lakše i brže uočavaju

- slučajne i sistematske greške se daleko brže otkrivaju

- čuvanje mnogo većeg opsega podataka neće opteretiti rad baze

- zauzeće prostora na fizičkom disku je znatno manje, jer su podaci struktuirani, strogo definisani, a tebele u relacijama

Posebni nedostaci obrade kroz dokumenta

Obradom kroz dokumenta, ne postoji mogućnost da se spriječi dupli unos, odnosno redudansa podataka.

Sigurnost dokumenta zavisi od korisnika, pa slučajno ili namjerno, dokument može biti dostupan izvan poslovne računarske mreže, što se može smatrati prekršajem poslovnog kodeksa.

Kontinuitet podataka je nemoguće ostvariti na neki automatizovan način, pa je u slučaju potrebe za nekom kolekcijom, potrebno povezati dijelove pojedinačnih dokumenata u jedan novi dokument.

Izmjene sadržaja i formata tabela u dokumentu rezultira kasnijim problemima u kreiranju kolekcije dokumenata, a ako dođe do neke izmjene u tim dokumentima, kolekciju je potrebno ponovo kreirati.

- 29 -

7. ZAKLJUČAK Razvoj baze podataka i aplikacije kao u prikazanom primjeru nudi znatne prednosti u sledećem:

• Izbjegavanje ponovljivosti podataka i multipliciranja

• Veću efikasnost, uštedu resursa i dostupnost

• Znatno veća fleksibilnost izmjena i razvoja

Zbirni prikaz komparativnih prednosti novog rješenja

Poređenje efikasnosti u načinima obrade podataka kroz dokumenta i kroz bazu podataka se može dati tabelom:

kroz dokumenta kroz bazu podataka kreiranje novog dokumenta - definisanje unos memoranduma i pomoćnih

informacija -

kopiranje šablona tabele za unos podataka - unos podataka bez kontrole validnosti podatka uz kontrolu validnosti podatka izbor podatka nije primjenjeno primjenjeno ispravka grešaka sporo i bez uticaja na vezane

informacije (nesigurno) brzo i utiče istovremeno na sve vezane objekte

čuvanje kao poseban dokument automatizovano kreiranje kolekcija mnogo dokumenata automatizovano kreiranje analiza teško i traje dugo automatizovano publikovanje nezaštićeno zaštićeno distrubucija nedefinisana centralizovana ... ... ...

Na osnovu navedenog, može se zaključiti, da je prelazak sa ažuriranja pojedinačnih dokumenata na ažuriranje kroz bazu podataka i analizu kroz neko aplikativno rješenje, neizbježan i očekivan korak u cilju podizanja efikasnosti u poslovima ispitivanja rude željeza.

- 30 -

8. LITERATURA 1. Dnevni izvještaji OJ Kontrola kvaliteta, ArcelorMittal Prijedor, 2004-2012

2. Geološki elaborat PK Buvač, Rudarski institut Prijedor, maj 2007

3. Projektna dokumentacija PK Buvač, Rudarsko-geološki fakultet Beograd, jun 2007

4. Tehnička dokumentacija i uputstva za rad Kontrole kvaliteta, novembar 2010

- 31 -

9. PRILOZI • Tehnološka šema procesa pripreme željezne rude na pogonu GMS