viernes, 29 de marzo de 2013

Teoría de colas aplicada a la industria minera


La teoría de líneas de espera o teoría de colas es un conjunto de modelos matemáticos que se utilizan para describir las líneas de espera que podemos observar en la realidad con el objetivo de encontrar un estado estable y determinar una capacidad de servicio apropiada por medio de la modelación. Esta teoría es ampliamente tratada en los cursos de técnicas de simulación de la carrera de Ingeniería Industrial y tiene  múltiples aplicaciones en las industrias de productos y servicios en general y en la industria minera también en particular.  

Existen múltiples aplicaciones de la teoría de líneas de espera a la Industria Minera siendo de especial importancia en los procesos de alimentación de mineral a planta de beneficio, carga de camiones tolveros desde los tajos de extracción, trasporte de materiales cortados de mina, abastecimiento de bodegas, semaforización de tránsito, atención de proveedores, recepción de mineral en puerto para carga de barcos, sistemas de relleno, gestión de residuos y otras aplicaciones interesantes en el sector minero donde se presenta la necesidad de tomar decisiones de capacidad y distribución de recursos a partir de modelos de simulación que permitan encontrar soluciones técnicas de menor costo y mayor efectividad.

Entre las principales aplicaciones comerciales se encuentra por ejemplo la programación de camiones tolveros para la carga de material cortado de mina, optimizando los ciclos de transporte de mineral desde los bancos del tajo hasta la planta de beneficio. En este proceso las palas actúan como servidores que van a llenar a los camiones los cuales están a su vez en cola esperando ser llenados con material (mineral o desmonte) y la idea es mantener el flujo de manera sostenida minimizando la espera y aumentando la velocidad del ciclo de minado. Esta aplicación supone un trabajo de modelación de la distribución de la tasa de llegadas de los camiones a partir del registro histórico de tiempos reales de llegada entre camiones (esta tasa varía dependiendo de la configuración física de las instalaciones de cada mina en particular), ajustándose hacia una distribución estadística práctica apropiada que pueda representar el fenómeno con mayor aproximación. La tasa de servicio se estima directamente por inferencia con la capacidad histórica de cargado de camiones por parte de la pala principal y auxiliar de la compañía en la operación.

Las ecuaciones de los modelos de líneas de espera permiten predecir niveles de servicio que pueden simularse de manera que podamos reasignar recursos y capacidades para utilizar al máximo la capacidad instalada de palas y camiones entregando la mayor producción de minerales a la planta alcanzando la configuración programada de menor tiempo y mínimo costo para la operación.

Como podemos apreciar la herramienta de modelación matemática que modela la teoría de colas con software comercial tiene cada vez mayores aplicaciones en la Industria Minera, los algoritmos pueden ser perfectamente aplicados a distintos procesos y operaciones de manera que sin duda, se convertirán en parte del juego de controles y herramientas de gestión de creciente uso en la toma de decisiones operacionales por parte de la gerencia de la mina.