اینستاگرام

اینستاگرام خطا بر می گرداند.
۱۳۹۲/۰۹/۰۹ 0

توضیحات:

هزینه بارگیری و باربری در معادن سطحی درصد قابل توجهی از هزینه های استخراج را به خود اختصاص می دهد.یکی از راههایی که می توان در هزینه های این مرحله صرفه جویی قابل ملاحظه ای نمود اختصاص متناسب تعداد و نوع کامیونهابه مسیرهای باربری می باشد . با توجه به اینکه در معادن پارامترهای زیادی در اختصاص ماشین آلات تأثیر دارد. ازجمله وجود سینه کارهای مختلف، سنگ شکنها، باربرها و بارکننده ها با ظرفیتهای متفاوت وغیره استفاده از روشهای سنتی و حتی روشهای تحقیق در عملیات نمی تواند پاسخگوی ما در این معادن باشد، زیرا در روش سنتی اکثر پارامترهای فوق درمحاسبات وارد نمی شود، همچنین در روشهای تحقیق در عملیات نیز اشکالاتی نظیر عدم در نظر گرفتن محدودیت تولید، عدد صحیح نبودن جواب،پیچیده بودن مدلها با توجه به تعداد پارامترها وجود دارد. بنابرین این سیستم های بارگیری وحمل نیاز به یک مدل کاری وانعطاف پذیر دارد تاعلاوه بر اینکه بتواند کلیه پارامترها را در نظر بگیرد، احتیاج به محاسبات پیچیده وتجزیه وتحلیل مفصل نداشته باشد،بهترین روش برای حل این مسائل استفاده از روش شبیه سازی است.

برای شبیه سازی این معادن برنامه شبیه ساز S.H.S  تهیه شده که در ابتدا یکسری نمونه گیری از زمانهای رفت وبرگشت در هر مسیر،تخلیه،بارگیری و…انجام میشود. سپس براساس مشخصلت آماری جامعه داده ها،شبیه سازی انجام می شود. دراین روش برنامه با دریافت تعداد ونوع کامیون ها،بارکننده ها،زمن های رفت وبرگشت،زمان تخلیه وبارگیری،ظرفیت سنگ شکن ها شبیه سازی را برای کلیه حالتهایی که می توان کامیون ها را بین مسیرهای بارگیری تا سنگ شکن یا انبارمواد توزیع کرد،اجرا نموده وگزارش کاملی از هزینه های عملیاتی،مقدارتولید را برای شبیه سازی های انجام شده ارائه می دهد،وهمچنین مناسبترین توزیع با کمترین هزینه را با توجه به تولید مورد نیاز معدن پیشنهاد می نماید.

در اکثرمعادن سطحی برای انتخاب تعداد و نوع کامیون مناسب،استفاده از مدلهای عمومی تحقیق در عملیات در راستای بهینه سازی مطلق عملیات حمل ونقل می تواند مورد توجه قرار گیرد. به سبب پیچیدگی مدلسازی با وجود سینه کارهای مختلف،بارکننده ها،باربری ها وسنگ شکن ها با ظرفیت های متفاوت از یک سو و مقبولیت عملکرد سیستم در نقاط نزدیک به بهینه از سویه دیگر می توان به الگوریتم شبیه سازی روی آورد. تا علاوه بر آنکه تمام پارامترهای سیستم حمل و نقل مانند ظرفیت سنگ شکن ها،نوع باربری و بارکننده ها و سایر مشخصات را در نظر گرفت،احتیاج به محاسبات پیچیده و تجزیه و تحلیل مفصل نداشته باشد.

شرایطی را که برای شبیه سازی سیستم حمل ونقل در نظر گرفته شده است:

1 –  بارکننده ها و سنگ شکن ها در یک زمان فقط یک کامیون را سرویس می دهند.

2 – راه برای عبور دو کامیون در یک زمان گنجایش دارد.

3 – در مدت شبیه سازی کار بدون توقف انجام می شود.

برنامه (S.H.S (SIMULATION  HULAGE  SYSTEM

برنامهS.H.S به زبان C و با بکارگیری روش شبیه سازی مونت کارلو تهیه شده است، برنامه برا دو حالت طراحی گردیده است. در حالت اول با نظر کاربرد کامیون ها به مسیرهای مختلف اختصاص می یابد. شبیه سازی بعد از وارد کردن اطلاعات مورد نیاز برنامه انجام و عملکرد آن، با توجه به شرایط اعلام شده از طرف کاربرگزارش داده می شود. کامیونها، شاول ها، سنگ شکن ها و همچنین هزینه حمل هر تن ماده جابجا شده را محاسبه و در اختیار کاربر قرار می دهد. این حالت شبیه سازی “سیستم خاص” ترابری نامیده می شود. بدین دلیل که برنامه در شرایط خاص که مدنظر کاربر است شبیه سازی را انجام می دهد.

در حالت دومکاربر تنها تعداد و نوع کامیون های آماده بکار معدن و همچنین مشخصات مورد نیاز از قبیل زمان بارگیری، رفت، تخلیه،برگشت و سایر مشخصات سیستم را برای هر نوع کامیون و سنگ شکن تعریف می کند. برنامه ابتدا تعداد حالاتی را که کامیون ها می توانن بین مسیرهای حمل توزیع شوند، بدست آورده و شبیه سازی را برای هر حالت اجرا می نماید. در پایان برنامه با توجه به حداقل تولید مورد نیاز معدن، توزیعی را که دارای کمترین هزینه می باشد، پیشنهاد می نماید. برنامه یک فایل اطلاعاتی نیز برای کلیه حالتهایی شبیه سازی اجرا شده است تهیه کرده که وضعیت تولید و هزینه ها را برای هر توزیع می توان مشاهده نمود. این حالت شبیه سازی “انتخاب مناسبترین توزیع سیستم ترابری ” نامیده می شود. زیرا کلیه حالاتممکن را برای شرایط مورد نظر پیش بینی نموده و مناسبترین آنها را گزارش می نماید. لازم به ذکر است که برنامه توانایی ذخیره و بازیابی فایل داده ها را داشته، دارای منوی راهنما واخطار اشتباه نیز می باشد و همچنین هنگام اجرای برنامه موقعیت تمام ماشین آلات روی صفحه نمایش قابل مشاهده است.

الگوریتم برنامه: الگوریتم برنامه از دو بخش تشکیل شده بخش اول برای تولید حالات مختلف بر اساس اطلاعات ورودی است و در بخش دوم حالات ایجاد شده شبیه سازی می گردد.

برای تولید حالات ممکن توزیع کامیون ها از روش جایگشتها استفاده شده است. به علت اینکه این قسمتدارای مباحث گسترده ریاضی و برنامه نویسی می باشد.

برای شبیه سازی ،برنامه ابتدا صف مقابل بارکننده ها را کنترل می کند. اگر کامیونی در صف نباشد پس بارکننده بیکار است و برای آن زمان انتظار محاسبه می شود. حال اگر ماشینی وارد صف بارکننده شود، اگر صف خالی باشد بارگیری شروع در غیر این صورت کامیون در انتهای صف قرار می گیردو زمانانتظار برای آن محاسبه می شودتا اینکه نوبت به ماشین مورد نظر برسد.

اگر ماشین در حال بارگیری باشدیک عدد تصادفی بر حسب مقدار متوسط و انحراف معیار زمان بارگیری محاسبه و تاوقتی که زمان واقعی به زمان بارگیری نرسدکامیون در حال بارگیری خواهد ماند و سپس به مرحله رفت وارد می شود.

پس از بارگیری،یک عدد تصادفی با توجه به مقدار متوسط و انحراف معیار رفت برای کامیون مورد نظر منظور می شود که تا پایان مدت این زمان، کامیون در حال رفت خواهد بود. در مرحله تخلیه و برگشت نیزیک عدد تصادفی مانندمراحل قبل محاسبه می گردد.

تمامی مراحل فوقدر هر واحد زمانی 10 ثانیه ای برای کلیه کامیون ها انجام می شود. این کار تا پایان مدت شبیه سازی ادامه پیدا می کند.

ورودی برنامه S.H.S

برای ورود داده ها باید موارد زیر را در دست داشته باشیم.

1 – مشخصات کامیون ها

برنامه قادر است 18 کامیون مختلف با ظرفیت متوسط بین 10-120 تن را در نظر بگیرد. اطلاعات هر یک از کامیون ها شامل مقدار ظرفیت متوسط، انحراف معیار،شماره محل بارگیری و نام محل تخلیه اعم از سنگ شکن و اانبار مواد است.

2 – مشخصات مسیر های حمل

در این قسمت باید متوسط و انحراف معیار زمان رفت و برگشت هر نوع کامیون بر حسب دقیقه و ثانیه در هر یک از مسیرها را مشخص نمود.

3 – مشخصات بارکننده ها

نوع بارکننده برای هر سینه کار همچنین متوسط زمان بارگیری و انحراف معیار آن برای هر نوع کامیون مشخص می شود. در این برنامه حداکثر چهار سینه کار فعال در یک زمان را می توان در نظر گرفت.

4 – زمان تخلیه

زمان تخلیه هر نوع کامیون و انحراف معیار آن بر حسب دقیقه و ثانیه وارد می شود.

5 – مشخصات سنگ شکن ها

اطلاعات مربوط به سنگ شکن ها از قبیل متوسط ظرفیت و انحراف معیار آن بر حسب ساعت بر تن همچنین گنجایش مخزن سنگ شکن و انحراف معیار آن بر حسب تن دریافت می شود. برنامه قادر به اطلاعات مربوط به سه سنگ شکن میباشد.

6 – انبار مواد

در برنامه سه انبار مواد می تواند تعریف شود. فرق انبار مواد سنگ شکن در این است که در محل سنگر مواد بیش از یک کامیون می تواند عمل تخلیه را انجام دهد. ظرفیت انبار مواد مشخص می گردد و بدین صورت برای هر یک از انبارها ظرفیت و انحراف معیار آن بر حسب تن برساعت تعریف می شود.

7 – حداقل تولید مورد نیاز معدن

برنامه برای انتخاب توزیع مناسب، حداقل تولید مورد نیاز معدن در هر مسیر را دریافت می نماید.

8 – هزینه ها

برای محاسبه هزینه کل عملیات و هزینه هر تن ماده جابجا شده،اطلاعات مربوط به هزینه های ساعتی هر کدام از تجهیزات به برنامه داده می شود.

9 – مدت زمان شبیه سازی

مدت زمان شبیه سازی را می توان بصورت دلخواه تنظیم کرد. مثلا شبیه سازی را برای یک شیفت یا یک سال اجرا نمود.

10 – تعداد دفعات اجرا

در این قسمت کاربر تعداد دفعاتی را که می خواهد هر شبیه سازی انجام شود وارد می کند. و هر چه تعداد دفعات شبیه سازی برای هر حالت بیشتر باشد قابلیت اعتماد به جئابها نیز بیشتر خواهد بود. زیرا برنامهمتوسط مقادیر کلاجراها را در نظر می گیرد.

11 – صفحه نمایش

در این مرحله برنامه موقعیت هر کامیون را در هر لحظه نمایش می دهد.

12 – خروجی برنامه

اگر برنامه را برای حالت اول یعنی شبیه سازی یک سیستم خاص در نظر گرفته باشیم برنامه پس از اجرای شبیه سازی گزارش کاملی از عملکرد سیستم از قبیل کارایی بارکننده ها، سنگ شکن ها و همچنین، مقدار تولید،زمان تلف شده در هر مسیر و هزینه هر تن ماده جابجا شده در اختیار کاربر قرار می دهد.

استفاده از برنامه  S.H.S در معدن آهک سیمان صوفیان

روش متداول تخصیص

در این معدن برای هر شیفت کاری بنابر شرایط سینه کارها و سنگ شکن ها ، از نظر عیار و تناژ، تجهیزات معدن با روش سنتی بین مسیرهای توزیع می شود. این اقدام در ابتدای هر شیفت صورت می گیرد. در روش سنتی برای محاسبه تعداد کامیون ها ی مورد نیاز هر مسیر از تلفیقی از دو رابطه (1)و(2) استفاده می شود.

(1) Nt= TCT / TLT

Nt – حداقل تعداد کامیون به ازای هر بارکننده

TCT- زمان یک سیکل کاری کامیون بر حسب دقیقه

TLT- زمان بارگیری کامیون بر حسب دقیقه

(Tc/F) /Nt =(Q / B)

Nt – حداقل تعداد کامیون برای تولید مورد نظر

B – حداقل تولید

Q- ظرفیت کامیون

Tc – زمان مفید کاری

F – سیکل کاری کامیون

همان طور که ملاحظه می شود . در روش سنتی زمان انتظار کامیون ها ،هزینه های عملیاتی، نوع کامیون ها و ظرفیت سنگ شکنها در نظر گرفته نمی شود.

در شرایط مورد بررسی مدیریت معدن با توجه به تعداد کامیونهای آماده به کار معدن که مشخصات آنها در جدول -1- آورده شده است و نتایج برآورده شده از روابط 1و2 تصمیم نهایی را برای تخصیص تجهیزات اتخاذ می نماید.جدول 2 تصمیم نهایی مدیریت معدن را نشان می دهد.

جدول 1 :تعداد و نوع کامیون آماده به کار

نوع کامیون

45 تنی

35 تنی

تعداد

4

4

جدول 2: توزیع نهایی کامیونها توسط مدیریت معدن

مسیر

تعداد کامیون

45

35

1 – A

2

10

2 – A

0

2

3 – B

2

1

روش شبیه سازی

برای یافتن توزیع مناسب بعد از ورود اطلاعات مورد نیاز بر اساس شرایط موجود برنامه پس از اجرای شبیه سازی برای توزیعهای ممکن که بالغ بر 1300 حالت می شود. بر اساس شرایط داده شده ،توزیعی را که دارای کمترین هزینه و همچنین حداقل تولید معدن را برآورده می سازد پیشنهاد می دهد. نتیجه شبیه سازی در جدول 3 آورده شده است.

جدول 3: توزیع پیشنهادی برنامه شبیه سازی

مسیر

تعداد کامیون

45

35

1 – A

2

0

2 – A

2

1

3 – B

0

1

مقایسه دو روش سنتی و شبیه سازی

برای مقایسه دو روش فوق توزیع انجام شده توسط مدیریت معدن و همچنین توزیع پیشنهادی برنامه برای یک نوبت کاری شبیه سازی شده که نتایج آن در جدول 4و5 آورده شده است.

مقایسه مقادیر فوق نشان می دهد که در شرایط شبیه سازی میزان تولید 9درصد افزایش و هزینه ها 17درصد نسبت به روش سنتی در هر شیفت کاهش یافته است، بدیهی است اگر ظرفیت معدن بالا باشد و تعداد وسایل بارگیری و باربری نیز افزایش یابد تفوت در میزان هزینه های صرفه جویی شده با به کارگیری روش سنتی بیشتر تغییر می کند.

جدول 4: عمالرد سیستم با روش متداول

مسیر

کارایی بارکننده

تولید

تعداد کامیون

1 – A

30٪

2005

1

2 – A

21٪

1575

2

3 – B

18٪

1000

3

 

4580 تن

ریال برتن780

جدول 5: عمالکرد سیستم باتوزیع پیشنهادی کامپیوتر

مسیر

کارایی بارکننده

تولید

تعداد کامیون

1 – A

20٪

1360

2

2 – A

31٪

2624

3

3 – B

18٪

1016

1

 

5000 تن

ریال برتن650

نتایج گرفته شده

مشاهده می شود در معادن سطحی به علت وجود باربرها، بارکننده ها و سنگ شکنها با ظرفیتهای مختلف، استفاده با روشهای متداول نمی توان معیار مناسبی را برای توزیع تجهیزات بدست آورد. زیرا در این روش پارامتر های مهم سیستم از قبیل ظرفیت سنگ شکنها، کامیونها و… در نظر گرفته نمی شود. در نتیجه صف های بوجود امده در سیستم، افزایش هزینه های عملیاتی را به همراه دارد. حال آنکه با استفاده از برنامه S.H.S علاوه بر اینکه کلیه پارامترهای سیستم در نظر گرفته می شود. برنامه دارای خصوصیات زیر نیز می باشد:

1 – این برنامه شبیه سازی،قابلیت شبیه سازی هر سیستم شاول کامیونی را دارد .

2 – برای بکار گیری برنامه نیاز به دانش برنامه نویسی نمی باشد،زیرا راه اندازی،اجرا و تحصیصات در آن بسیار ساده است.

3 – برنامه قادر است چندین نوع کامیون و بارکننده و سنگ شکن را در هر مسیر قبول نماید.

4 – برنامه کلیه پارامترها را بصورت متغیر دریافت نموده و بدین دلیل نیاز به تغییر متن برنامه،برای شرایط جدید را ندارد.

پیام بگذارید