Selección y asignación de equipos de carguío para el cumplimiento de un plan de producción en minería a cielo abierto por medio de una metodología de simulación y optimización

Abstract

La minería a cielo abierto es un proceso intensivo en recursos y equipos. La decisión de qué equipo utilizar, cuántos comprar y d\'onde deben operar tiene un fuerte impacto en el valor del negocio. En las operaciones actuales, esta decisión se toma manualmente considerando el desempeño teórico o los datos históricos de la operación, que no necesariamente se ajustan a las condiciones actuales o futuras de la mina. Debido a la complejidad de la operación minera, es probable que la asignación manual de equipos no logre la configuración ideal a medida que la mina evoluciona y se desarrolla, lo que puede resultar en configuraciones no \'optimas. El trabajo desarrollado busca orientar la asignación de equipos y la generación de planes de producción. Mediante la incorporación de un modelo de simulación, junto con una metodología de asignación de equipos, fue posible capturar la incertidumbre de los sistemas pala-camión y lograr una adecuada asignación de equipos de carguío, logrando minimizar los costos operativos como asegurar el cumplimiento de un plan de producción. Se desarrollaron dos ejercicios diferentes: en el primero se dispuso de un catálogo de equipos de carguío y el modelo logró decidir cuál de ellos utilizar en cada iteración; en el segundo no hubo libertad de selección de equipos, por lo que el modelo debió trabajar con los mismos equipos en cada iteración. El objetivo de estos distintos ejercicios fue estudiar la aplicabilidad de la metodología planteada en distintos contextos de proyectos: el primer caso (equipos libres) consideró un proyecto "Greenfield", o realizado desde cero, mientras que el caso de los equipos fijos se situó en un proyecto "Brownfield", en el cual las decisiones están limitadas por la situación actual de la operación. Entre los principales resultados obtenidos se encuentra que, para el ejercicio de equipos variados, se logra una mejora, respecto del caso sin aplicar la metodología, del 83\% al 99\% en la extracción total, lo que se logra mediante la inclusión de nuevos equipos que no estaban en el caso base. Para el ejercicio de equipos fijos, no es posible superar el 86\% de extracción del plan base. Sin embargo, se genera un nuevo plan de extracción (con menos material) en el que la asignación consigue incluso una extracción del 100\% del material planificado. La implementación de la metodología planteada en este trabajo permite mejorar la exactitud con la cual se estiman las productividades de los equipos, pasando de una sobreestimación de la productividad de un 44\% en el caso base a un 0.3\%. Con esta mejora se pueden generar planes de producción cuya extracción posea mayor confiabilidad que las asignaciones manuales de equipos.