Simulación en Minería. ¿Qué es la simulación de la minería? Simulación de Minería es el modelado por ordenador de un sistema a cielo abierto o minas subterráneas real. Simulación permite a las organizaciones para a nalizar y experimentar con sus procesos de minería en un entorno virtual, reduciendo el tiempo y los requisitos de coste asociado con las pruebas físicas. vehículos, transportadores e incluso operadores de forma rápida se pueden introducir y ajustados en el modelo de simulación, permitiendo a las empresas la oportunidad de determinar la mejor manera de utilizar plenamente sus equipos en el más bajo costo posible.
¿Qué es FlexSim? Flexsim es potente aún -fácil de usar de software para la simulación. Un motor de simulación completo e innovador se esconde detrás de arrastrar y colocar controles, listas desplegables y muchas otras funciones intuitivas que lo hacen accesible para que cualquiera pueda experimentar con un modelo. Todos los modelos m odelos de simulación se crean a escala y se presentan usando Visuales en 3D, Por lo que resulta fácil de ver y reconocer la disponibilidad de suministro, el rendimiento de la materia prima, y los cuellos de botella en el sistema. Flexsim también da a los tomadores de decisiones de las herramientas para confirmar sus observaciones, con una impresionante informes estadísticos y análisis integrada en el software.
¿Por qué simular la minería? La necesidad de eficiencia en la l a industria de la minería m inería nunca ha sido mayor, con los impuestos, el transporte y los costos de materiales, y la competencia sigue aumentando cada año. Las empresas de éxito tienen que asegurarse de que los costos asociados con el tiempo, el equipo y las inversiones están siendo considerados y optimizados. Seguridad y la reducción de los accidentes pueden ser contabilizados de simulaciones, lo que lleva a la información que pueden minimizar estos riesgos. En su esencia, la simulación de la minería es una barato, libre de riesgo manera de probar cualquier cosa, desde simples modificaciones para completar rediseños, siempre con el propósito de cumplir con las metas de producción al menor costo posible. Y a diferencia de análisis y predicción basados en la hoja de cálculo, simulación ofrece una rápida y eficiente medios para ajustar los parámetros y volver a simular, sim ular, ahorrando valioso tiempo y acelerar los resultados.
¿Por qué simular con Flexsim? Responder a las preguntas importantes - Simulación con Flexsim puede responder a preguntas importantes que se enfrentan a una empresa minera de cada día. Sólo unos pocos ejemplos:
¿Podría una reducción / aumento de tamaño de la flota aumento de rendimiento? ¿Un cambio en el horario diario o semanal permitir objetivos de producción todavía se cumplirán? Serían las nuevas inversiones de capital aumentar el rendimiento y justificar los costos?
Simulación completa 3D - Dar un salto fuera del entorno de simulación anticuado, plana y en algo mejor. Flexsim trae una mejor experiencia visual co n el mundo de los modelos de simulación, proporcionando ricos objetos 3D para hacer su mirada de simulación más realista. Modelos de simulación 3D trae el modelo a la vida, y ayuda en la comunicación y el discurso de los miembros del personal en todos los niveles. Fácil de usar, pero potente - Flexsim regalos herramientas de fácil uso como menús desplegables, y arrastrar y soltar funcionalidad que permite a l os principiantes para construir y probar los modelos en cuestión de minutos, con sin experiencia en código informático. Y con un poco de práctica en intuitiva lógica del constructor de Flexsim, o mediante el uso de algunos comandos básicos, los usuarios pueden sacar el máximo provecho de este motor de simulación extensible y potente. Considere cada punto de vista - A diferencia de otros productos de software de simulación que se construyen con un enfoque estrecho, Flexsim tiene la flexibilidadpara responder a cualquier pregunta sobre el proceso de la minería. Desde el transporte de mineral y estéril a la capacidad de los hornos de reducción, Flexsim proporciona las herramientas para tener en cuenta una amplia gama de planes de mejora - y ayuda a determinar si los planes van a cumplir con los requisitos de producción. Ningún proyecto es demasiado grande - Flexsim es capaz de simular cualquier proyecto de tamaño, Sin importar el alcance o la complejidad. Todas las facetas de un proyecto de inclusión de consideraciones de cadena de suministro, programas de mano de obra, los tiempos de parada de equipos y gestión de riesgos, se pueden simular en un solo modelo Flexsim. Precio competitivo y rentable - Con una variedad de tipos de licencia y una completa red de apoyo, proporciona Flexsim valor líder en la industria a sus clientes. Nuestro software de simulación 3D tiene un precio competitivo y no viene con los costos ocultos o add-ons, así que incluso la licencia más básico viene con características de gran alcance tales como el motor de la experimentación y el software de distribución ajustada ExpertFit ®. Si usted tiene alguna pregunta acerca de nuestra empresa o nuestros productos, no dude en contáctanos. Meza
Castro,
Josué
Emanuel dc.date.accessioned
2011-11-14T17:39:24Z
dc.date.available
2011-11-14T17:39:24Z
dc.date.created
2011
dc.date.issued
2011-11-14
dc.identifier.uri
http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/941
dc.description.abstract
El siguiente trabajo de investigación desarrolla un modelo a seguir para aplicar los conceptos de la simulación de sistemas a un sistema de carguío y acarreo en una
es_PE
operación minera a tajo abierto en el sur del país. En el capítulo 1 se realiza una introducción en la que se hace un breve resumen de la situación económica actual del país y de las perspectivas que se tienen para los próximos años. Además de mencionar el auge del sector minero a lo largo de los últimos años y de las perspectivas que se tienen para el
sector.
El
capítulo
2
desarrolla
los
conceptos
fundamentales de la simulación de sistemas y conceptos estadísticos que se deben manejar para poder entender y realizar el presente trabajo. También se realiza una breve descripción de los distintos campos donde se aplica la simulación de sistemas, ejemplos de aplicación en el ambiente minero y una descripción de las ventajas y desventajas de la simulación. En el capítulo 3 se realiza una descripción de la operación minera donde se lleva a cabo este trabajo. En el capítulo 4 se enumeran las etapas para el desarrollo del modelo de simulación que van desde la recolección de datos hasta la ejecución de experimentos. En el capítulo 5 se desarrolla el modelo partiendo de la formulación del problema, seguido la recolección de datos, el análisis de los datos, la descripción de la lógica a seguir para representar la realidad, la verificación y la validación del modelo, el análisis de los resultados, la formulación de escenarios alternativos y la elección del mejor escenario. Finalmente en el capítulo 6 se plasman las conclusiones y recomendaciones planteadas luego del desarrollo del trabajo. dc.language.iso
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Acarreo minero
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Ingeniería de minas--Simulación con computadoras
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Minas--Transporte
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Minería a cielo abierto
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Desarrollo de un modelo para la aplicación de simulación a
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un sistema de carguío y acarreo de desmonte en una operación minera a tajo abierto dc.type
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Licenciatura
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Pontificia Universidad Católica del Perú. Facultad de
es_PE
Ciencias e Ingeniería thesis.degree.discipline
Ingeniería de Minas
El Rol de la Simulación se Expande en la Industria
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Correo electrónico Publicado: Miércoles, 01 Octubre 2014 20:56 Escrito por Equipo Minero
A los programadores computacionales a veces se les pregunta—o puede que ocasionalmente simplemente prefieran—hacer lo que se conoce como “codificar hasta llegar hasta al metal.” Significa que están escribiendo códigos directamente para un componente electrónico, tal como un chip específico o una tarjeta gráfica en particular, sin tener que lidiar con capas intermedias de protocolos u otras distracciones. En minería, ‘codificar hasta llegar al metal’ generalmente tiene una connotación completamente diferente: el “metal” es más que probablemente un pieza de unitaria de equipo, y la codificación no está diseñada para que el último juego de consola sea más excitante—esta pretende más bien hacer que las compañías ahorren millones de dólares en costos por desarrollo de productos, evitar que los operadores se lesionen o mueran, ayudarlos a operar equipos convencionales más eficientemente, y ayudarlos comprender las nuevas tecnologías. En ninguna parte de la industria esto es más evidente que en el sector de la simulación. A continuación algunos ejemplos:
Sacando Partido al Diseño de Máquinas Los ingenieros del área tecnológica de Volvo Construction Equipment están desarrollando nuevos métodos para aumentar la cantidad de pruebas virtuales y poder realizar la simulación antes de construir un primer prototipo de máquina. Esto no solamente acorta el ciclo de desarrollo, sino que también garantiza que cuando se construyan los prototipos, estos se acerquen mucho más al producto final, reduciendo costos.
El equipo de diseñadores de Volvo Construction Equipment reemplazo su anterior proceso de prototipo de producto menos integrado por un sistema nuevo y más eficiente que simula el comportamiento de importantes subsistemas de vehículos en sus camiones articulados—hidráulica, cadena cinemática y gestión térmica—como también la interacción y reacción del conductor. Las pruebas y la simulación virtuales no son nuevas para Volvo CE—la compañía cuenta con un equipo de desarrollo virtual de productos (VPD) que trabaja con todo desde la simulación en las primeras etapas, hasta simular tecnología futura conociendo incluso el comportamiento de los operadores mediante un sistema con participación humana en tiempo real. Sin embargo, un reciente descubrimiento hecho por los ingenieros de Volvo CE está permitiendo más simulación en etapas tempranas que nunca antes. Hasta ahora, el personal de estructura y dinámica requería de un prototipo para probar la resistencia de componentes de la máquina tales como los bastidores. Ahora, el personal de simulación en etapa temprana puede usar computadores y simulación para brindarle al personal de estructura y dinámica las fuerzas que ellos necesiten para analizar la integridad estructural y el desempeño. Esto permite al personal establecer cuan fuertes deben estar las partes un año antes—todo antes de gastar dinero alguno construyendo prototipos. Actualmente, este método solamente se aplica a los camiones articulados Volvo CE, pero los ingenieros de la compañía planean adaptar la tecnología para uso en todas las máquinas Volvo CE. “Sin camión articulado está trabajando sobre un camino desnivelado y la rueda golpea un bache, se crean fuerzas en el camión que se distribuyen desde el neumático hasta la carrocería,” explicó Lennarth Zander, gerente del equipo VPD. “Por medio de simulación y cálculos matemáticos, podemos medir con precisión
esta fuerza, lo que permite al personal de estructura y dinámica determinar la respuesta estructural y la resistencia requerida de las partes. Anteriormente esto se estableció con un prototipo en una pista de pruebas pero ahora podemos lograr los mismos resultados más rápido usando un computador. Hemos creado un modelo 3-D exacto de un camión articulado en el computador, que está equipado con todo lo que tiene la máquina real. Los movimientos—tales como el frenado y el giro—son exactamente los mismos. Mirar la máquina animada 3-D es como ver una película.” Otra ventaja de esta tecnología es que se pueden tomar medidas virtuales en lugares donde no es posible físicamente. Por ejemplo, no hay espacio para un sensor físico en áreas confinadas, tales como sobre un perno, pero ahora las fuerzas en esos lugares se pueden medir mediante simulación. El modelo de simulación también se puede usar para determinar cómo se comportaría la máquina en diferentes ambientes, desde temperaturas gélidas hasta calor abrasador o a grandes altitudes donde hay mucho menos oxigeno en el aire. “Se está volviendo cada vez más importante acortar el ciclo de desarrollo y usar computadores para llevar a cabo el máximo de pruebas y simulaciones virtuales posibles,” dijo Zander. “Con esta nueva tecnología, aumentaremos la ef iciencia y mejoraremos el proceso de desarrollo de productos sin comprometer la precisión, y ese es un gran avance. En el futuro, debiéramos ser capaces de saltarnos los primeros prototipos y construir un modelo más maduro con un mayor nivel de exactitud que se acerque mucho más a la máquina final—ahorrando tiempo y dinero.” Reduciendo Costos Cipta Kridatama, un importante contratista minero de Indonesia, mejoró la eficiencia de combustible de camiones de extracción en un 6,9% usando entrenamiento basado en simulación, de acuerdo al creador de simuladores Immersive Technologies. En una reciente presentación en el Foro del Grupo de Usuarios de Immersive Technologies, el gerente de desarrollo de talentos de Cipta Kridatama, Gemilang Adi Perdana, dijo, “Con los precios de las materias primas en baja, como en mucho sitios, estamos buscando formas de reducir costos, y el consumo de combustible se identificó como un área problemática. Nos habíamos excedido en el presupuesto en cerca de 10.000 litros al mes en una faena y pudimos determinar los factores contribuyentes que afectaban el consumo de combustible. El foco fue el nivel de habilidades del operador.” Se recolectaron registros de combustible de 30 operadores de camiones de extracción durante el periodo de un mes, y 18 de los 30 sobrepasaron los litros presupuestados por hora de consumo. Todos los operadores fueron evaluados usando un Simulador para Equipos Avanzados de Immersive Technologies para establecer una línea base, seguido por entrenamiento basado en simulación y una re-evaluación. Una vez que los operadores aprobaron la re-evaluación, fueron enviados nuevamente a terreno. Luego de un mes, los operadores fueron evaluados otra vez para confirmar que retuvieran las nuevas técnicas de operación.
Una comparación de registros de combustible entre el entrenamiento basado en pre y post simulación mostró un mejoramiento del 6,3% en un mes. El consumo de combustible en faena decayó cada mes posteriormente, mostrando el último consumo reportado una disminución total de un 6,9%. La faena ahora está operando un 5,8% por debajo de los litros presupuestados por hora de consumo de combustible. “El tiempo de producción no se vio afectado con estos mejoramientos y creemos, con un cálculo conservador, que podemos ahorra $500.000 al año a través de esta iniciativa de entrenamiento,” dijo Perdana. La flota de acarreo tiene una pauta de reabastecimiento estándar y con estanques conteniendo más combustible al intervalo de reabastecimiento especificado, se logró una segunda mejora ya que el reabastecimiento ahora tarda menos tiempo, incrementando de esta manera el tiempo de producción. Immersive dijo que la tecnología que está impulsando estos ahorros de combustible ahora se ha incorporado a SimControl, el software usando en su línea de Simuladores de Equipos Avanzados. Software para Roca Blanda ThoroughTec Simulation ha estado trabajando en simulación para minería subterránea de roca blanda—desarrollando y adaptando tecnología de acuerdo a las especificaciones de su cliente BHP Billiton. La compañía con base en Sudáfrica dijo adaptar su probada arquitectura de software para el ambiente subterráneo de roca blanda ha sido un desafío para el personal de desarrollo, a pesar de su amplia experiencia en simulación de equipos mineros subterráneos y operaciones extractivas.
ThoroughTec está desarrollando simuladores de entrenamiento de operadores para equipos mineros para roca blanda usados por su cliente, BHP Billiton. El principal progreso presentará seis diferentes tipos de máquina que constituyen la línea completa de equipos subterráneos usados en ambientes mineros de roca blanda, incluyendo un minador continuo Joy y un carro transportador, un apernador Fletcher, un LHD Sandvik y dos vehículos utilitarios. “El proyecto de BHP Billiton ha sido un desafío importante, tanto en términos de complejidad como de escala,” dijo el vicepresidente ejecutivo para R&D de ThoroughTec, John Waltham. “En primer lugar, al desarrollar el mundo subterráneo y los vehículos eléctricos artificialmente inteligentes que operan en él, tuvimos que modelar los cables eléctricos que los energizan. Estos tenían que enrollarse y desenrollarse correctamente, caer realísticamente, y también evitar interponerse en el camino de otros vehículos. “El sistema de ventilación usado en minería subterránea de roca blanda era otro elemento de este proyecto que tardó algún tiempo en resolverse,” dijo Waltham, “pero el desafío destacado era el modelamiento exacto del rompimiento de la roca mientras el minador, una máquina inmensamente compleja, cortaba en la cara de la roca. No puedo revelar exactamente cómo cumplimos esto, pero lo que logramos es una réplica increíblemente realista del proceso de minado continuo.” “La línea CYBERMINE de simuladores ha sido extremadamente exitosa materializando ganancias de productividad y mejoramientos en la seguridad tanto en ambientes minero subterráneo de roca dura como en operaciones de extracción de carbón en superficie, así que fue una progresión natural para nosotros aplicar
estas tecnologías y técnicas probadas de entrenamiento al ambiente subterráneo de roca blanda,” dijo Waltham.
Codelco ha seleccionado a Immersive Technologies para que desarrolle e integre un centro de entrenamiento de aprendizaje combinado para familiarizar a sus trabajadores con los conceptos del acarreo autónomo. Anticipando la Autonomía Mirando al futuro, Immersive Technologies recientemente indicó que la acelerada tendencia hacia la adopción de la automatización por parte de la industria minera conlleva nuevos desafíos. Un importante desafío en la adopción de la automatización son las personas—específicamente la reorganización de la fuerza de trabajo de una operación minera para pensar y trabajar de forma diferente. Este es un obstáculo clave en la ruta del despliegue y la operación de sistemas mineros autónomos. En la mina de cobre Gabriela Mistral (Gaby) de Codelco en Chile, Immersive está desarrollando e integrando lo que describe como un centro de entrenamiento de aprendizaje combinado para acarreo autónomo que es primicia mundial. En el centro, personal recibirá capacitación por computadora, aula virtual y entrenamiento con simulador para prepararlos específicamente para operaciones de acarreo autónomo. “Para Codelco Gabriela Mistral, este requerimiento, desarrollado en conjunto con Immersive Technologies, nos brinda una solución a la medida que incluye la tecnología con la cual operamos en Gaby y nos permite obtener mejores estándares de seguridad y una mayor roductividad,” dijo Orlando Rubilar, gerente de mina de Codelco Gabriela Mistral. La mina Gaby ha operado camiones Komatsu sin conductor desde el 2008. “Las operaciones mineras que adoptan sistemas autónomos deben capacitar a un gran número de personas en un periodo relativamente corto. Hemos sabido que la retención de conocimiento entre los alumnos se calcula en 15% y que el entrenamiento en terreno es inconsistente mientras se despliegan sistemas
