рус
рус
НАЗАД
10.04.2020

Повышение эффективности работы цехов ГОКов с системой планирования K-MINE

Горно-обогатительный комбинат (ГОК) представляет собой сложное промышленное предприятие металлургического комплекса, состоящее из нескольких подразделений (цехов): рудоуправление (РУ), карьер, транспортные цеха, дробильная, обогатительная фабрики, фабрики производства окатышей или агломерата.

Специфика работы ГОКа и общий процесс планирования

Специфика работы ГОКа состоит в организации процесса технологического передела. Добываемая руда из карьера транспортируется несколькими видами транспорта на дробильную фабрику (ДФ), где, проходя несколько стадий дробления, поступает на рудо-обогатительную фабрику (РОФ) и далее в цеха производства окатышей (ЦПО) или агломерата (АЦ). Таким образом, конечная продукция одного из цехов является сырьем для следующего в технологической цепочке передела (рисунок 1).

Рисунок 1 – Общая структура процессов системы сквозного планирования

Последовательность технологических процессов добычи, транспортирования и переработки горной массы в условиях ГОКов подразумевает необходимость усреднения большинства технико- экономических показателей работы основных цехов (например, объемов добытой/переработанной руды, расхода энергоносителей, воды и др.) на интервале месячного планирования. В то же время, такой подход допускает возможность несовпадения (разбалансировки) входящих и исходящих потоков на внутримесячном интервале (за сутки, смену и т.д.), что в значительной степени обусловлено следующими факторами:

- существенные отличия в технологиях планирования, принятые в отдельных цехах;

- несоответствия реальной и учетной загрузок транспортных средств при вывозе горной массы; например, степень загрузки автосамосвалов при перевозке различных видов горной массы;

- не всегда согласованное составление сквозных графиков планово-предупредительных ремонтов (ППР) дробилок, экскаваторов рудника, транспортных средств, оборудования РОФ и других цехов;

- недостаточность оперативного контроля выполнения плановых показателей работы основных цехов и их соответствия в контрольных (передаточных) точках.

Все приведенные факторы в целом приводят к регулярному расхождению плановых показателей. Это обстоятельство затрудняет оперативное управление материальными и финансовыми ресурсами предприятия.

Автоматизированная система сквозного технологического планирования ГОКа

Автоматизированная система сквозного технологического планирования работой основных цехов (АС СТП) предназначена для решения вопросов несогласованности грузопотоков по всем технологическим цепочкам на внутримесячном интервале работы.

Исходными данными для АС СТП ГОКа являются плановые показатели производства готовой продукции (концентрат, агломерат, окатыши), которые формируются в зависимости от портфеля заказов предприятия и рассчитываются планово-экономическим отделом (ПЭО) комбината. В качестве основных данных для ПЭО используются базовые параметры работы ГОКа в целом: объем выпуска (поставок) готовой продукции, объем добычи руды РУ на месяц и доставка ее на переработку, расчет объемов вскрышных пород по карьеру, графики технического обслуживания (ТО) и ППР технологического оборудования и прочие данные.

Структурная схема информационных потоков системы сквозного планирования приведена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Структурная схема материальных и информационных потоков ГОКа в составе системы сквозного планирования (пример)

 При формировании планов для всех стадий производства учитываются графики ТО и ППР, графики производства взрывов; справочная информация о списочном составе основного и вспомогательного оборудования, технологических линиях и цепочках; нормативные показатели технического состояния оборудования, его производительности (среднечасовой); алгоритмы и критерии расчета производственной программы; особенности получения и расчета показателей производственной программы.

На рисунке 3 приведен алгоритм процесса внутримесячного планирования работы основных цехов ГОКа и комбината в целом.

Рисунок 3 – Алгоритм работы АС СТП – формирование базового варианта плана

 

Последовательность выполнения планирования в  K-MINE и получение согласованного плана

Планирование выполняется последовательно для всей технологической цепочки со степенью детализации от большего к меньшему. При выполнении расчетов учитывается чистое время работы оборудования с учетом графиков ТО и ППР, регламентированных работ и оценки возможных рисков. Поскольку АС СТП - сложный технологический комплекс со значительным количеством входящих/исходящих параметров, для достижения поставленной цели используются методы многокритериальной оптимизации (специфика взаимодействия Карьер – Транспортные цеха). Оптимизационные алгоритмы позволяют рациональным образом распределять нагрузку на оборудование и, при необходимости, переводить его в резерв.

Конечным результатом работы АС СПР является согласованный план производства продукции по всем стадиям технологического передела с распределением на сутки и на смены.

Для контроля степени оптимальности разработанного варианта плана выполняется его анализ и формируются сводные «ключевые» показатели. На основании анализа принимается решение о варианте плана как об основном, принимаемом для работы комбината на текущий период времени.

В случае несоответствия полученного варианта плана он корректируется (изменяются его количественные и качественные показатели, базовый критерий планирования, корректируется производительность оборудования, уточняются графики ТО и ППР и др.). В результате новый вариант плана подвергается анализу. Подобный подход используется до тех пор, пока полученный вариант плана не будет удовлетворять общим требованиям.

Специфика горного-обогатительного производства состоит в наличии и возникновении многочисленных возмущающих воздействий (рисков) практически для всех стадий технологического передела (поломки и аварии оборудования, технологические неточности, не подтверждение количественных и качественных показателей сырья и пр.), которые могут привести к неактуальности рассчитанного базового варианта плана буквально в первые же дни месяца. С этой целью используется механизм перепланирования.

Процесс перепланирования состоит в корректировке основного (рабочего) варианта плана на оставшийся период месяца при значительном отклонении фактических показателей работы от планируемых. Подобная корректировка может выполняться с произвольной периодичностью (для большинства ГОКов это неделя или декада).

АС СТП при планировании рудоуправления

При планировании работы рудоуправления за основу принимается месячная программа горных работ, а также декадно-суточные графики работы бурового и выемочного оборудования.

К исходным данным для формирования плана работы РУ относятся:

- объемы подготовленной к выемке руды и пород вскрыши в карьере;

- общие объемы горной массы в забоях, на складах и перегрузках на момент начала планирования и с учетом их подготовки;

- парк и техническое состояние выемочного оборудования;

- графики ТО и ППР (связь с подсистемой технического обслуживания и ремонтов (ТОиР) в составе ERP-системы);

- наличие и состояние маршрутов (дорог) при вывозе горной массы;

- графики регламентированных работ (перегоны, подготовительные и дополнительные работы);

- согласованные объемы выемки и поставки горной массы из карьера с остальными цехами (ДФ, транспортные цеха).

При подготовке планов выполняются следующие виды и группы работ:

- детализация планов     (месяц→единицы      оборудования→декады→ сутки→смены);

- расчет показателей работы погрузочно-транспортного оборудования и грузопотоков: объемы буровзрывных работ, объемы экскавации, качество руд, нормативные показатели работы экскаваторов, согласованные графики ТО и ППР, учет возможных рисков и их степень влияния на производство и др.;

- анализ планов работы РУ: подготовка отчетных форм-сводок заданного образца, экранное представление данных с блоком анализа и индикации отклонений, создаются диаграммы и графики, формируется инфографика;

- формирование результатов планирования: многовариантная производственная программа РУ, подготовка данных для работы транспортных цехов, расчет плановой себестоимости добычи руды.

   Системный подход при планировании работы цехов

Планирование работы цехов выполняется с учетом принципов системного подхода: с детализацией плановых заданий от большего к меньшему (начиная от планирования грузопотоков руды и пород вскрыши, заканчивая планированием работы каждой единицы транспортной техники). Расчетными показателями плана являются основные грузопотоки руды и пород вскрыши. Плановые показатели грузопотоков являются одной из основных составляющих плана поставок руды на дробильную фабрику.

Планирование работы ДФ выполняется на основании плана грузоперевозок руды ГОКа и плана возможных поставок руды со стороны. При его составлении учитывается наличие и состояние дробильно-сортировочного оборудования ДФ (дробилки крупного дробления, а также секции среднего и мелкого дробления); его нормативная производительность при различных режимах работы; графики ТО и ППР (которые получают из ERP предприятия), согласованные с графиками регламентированных простоев и ремонтов РУ, транспортных цехов и ОФ (РОФ).

Результатом работы подсистем планирования в условиях ДФ является план переработки руд по суткам и сменам, увязанный с планами поставок сырой руды с РУ и прочих поставщиков, а также планами поставок дробленой руды на обогатительную фабрику и цех производства окатышей (ОФ + ЦПО). Планирование работы ОФ выполняется на основании плана поставок дробленой руды с ДФ, ЦПО на основании плана работы ОФ.

При планировании учитываются все те же параметры, что и при работе ДФ. Распределение рудопотоков выполняется по секциям ОФ с учетом технологии обогащения и производства окатышей. Итоговым документом работы системы для данной группы цехов является план поставок готовой продукции (окатышей), согласованный с планом отгрузки окатышей основным потребителям (формирование составов).

Рисунок 4 – Программа горных работ и фактические показатели на месяц

 

Преимущества и результаты использования АС СТП

Особенностью АС СТП для ГОКов является возможность ее интеграции с другими информационными системами предприятия (рисунок 4). Так, при внедрении АС СТП получен опыт интеграции с автоматизированной системой управления горными работами (АСУ ГР) РУ, АСУ горнотранспортным комплексом, АС сбытом готовой продукции и АСУ комбината (ERP-системой).

АС сквозного планирования включает средства анализа по всем стадиям передела (отчетные таблицы, графики, диаграммы, инфографика), позволяющие руководителям разного ранга принимать управленческие решения.

Использование системы сквозного планирования в условиях ГОКов позволяет:

- согласовывать показатели технологических процессов всех стадий передела;

- планировать себестоимость товарной продукции по технологическим стадиям с выбором оптимального по экономическим параметрам варианта плана;

- планировать производство с учетом изменяющихся во времени качества руды, объемов производства, параметров технологии;

- снижать простои оборудования смежных цехов за счет совмещения во времени сроков проведения ремонтов основных агрегатов и узлов (дни взрывов в карьере, выведения оборудования в резерв и др.);

- повышать производительность технологических линий за счет снижения общих простоев и повышения коэффициентов использования и готовности основного оборудования;

- повышать прибыль от реализации за счет увеличения объемов производства товарной продукции.

Практический опыт использования АС СТП на ряде ГОКов показал, что срок окупаемости программного обеспечения менее 1 года. Экономический эффект достигается за счет выбора оптимального по экономическим показателям варианта плана и минимизации простоев оборудования, что положительно влияет на общую производительность комбината.

Thank you!
Your Suggestion was delievered straight to our team.