Optimización en la asignación de estacionamientos de los camiones de extracción para el cambio de turno mediante la utilización de redes neuronales y árboles de decisión

Abstract

El desafío de disminuir los costos de las operaciones mineras es un tema de interés dentro de la industria, el cual cobra especial relevancia estos últimos años debido a la constante baja del precio del cobre, junto con la disminución continua de las leyes de los yacimientos cupríferos y la escaza probabilidad de encontrar nuevos yacimientos de dimensiones significativas. En consecuencia, actualmente el trabajo no solo se debe centrar en la disminución de los costos, sino también en optimizar diversos procesos con el fin de lograr una mejor productividad y eficiencia. El siguiente trabajo se centró en disminuir los tiempos perdidos asociados a las demoras en los cambios de turnos existentes en la minería a cielo abierto, mediante la creación de nuevas herramientas de gestión que apuntan hacia una producción continua. Lo anterior se llevó a cabo a través del uso de redes neuronales y un árbol de optimización, el cual basa su criterio en el rendimiento personal de cada operador. De esta forma, se obtuvieron y cuantificaron los resultados a través de simulaciones computacionales en donde se comparó la productividad actual de una faena minera versus la productividad utilizando el modelo planteado en este trabajo. Los resultados obtenidos aplicando el modelo de optimización arrojaron que se logró disminuir en un 9.8% las demoras asociadas a los cambios de turno, lo que es equivalente a 398 minutos y a 24 descargas extras por turno, tomando en cuenta que el caso de estudio se realizó para una flota de 130 camiones de extracción. Lo anterior, en términos económicos se traduce en 5.7 MUSD anuales, considerando que solamente se ahorraran los costos asociados al transporte de mineral, suponiendo un costo de transporte igual a 1 dólar por tonelada y una carga efectiva de 330 toneladas por camión. Al finalizar el trabajo, se observa que la posibilidad de mejorar el proceso de asignación de estacionamientos es completamente factible, al igual que mejorar el modelo planteado incluyendo otras condiciones de borde que puedan ayudar a realizar una simulación más realista, pero que deben ser personalizadas acorde a la manera de operar de cada faena. Por otro lado, se detectó que para las mismas condiciones de trabajo, existen operadores que tienen rendimientos completamente distintos, por lo que se recomienda realizar un análisis de velocidades por trabajador, en donde se comparen sus rendimientos individuales con los rendimientos que debiesen alcanzar las máquinas según su catálogo. Por último, se concluye que el uso de redes neuronales como herramienta de gestión genera un valor agregado en la toma de decisiones que estén relacionadas a la formación de grupos de trabajo, además de identificar características que ayuden a entender y manejar el comportamiento de ciertas variables tales como la productividad o utilización dentro de una operación minera.