Alireza Hashemi 33,392 اشتراک گذاری ارسال شده در 12 خرداد، ۱۳۹۰ کاربرد شبیه سازی در صنعت معدن شبيه سازي سيستمي به وسيله نرم افزار شبيه سازي، مزاياي قابل توجهي از نظر هزينه، زمان و تكرارپذيري نسبت به انجام آزمايش در عالم واقع دارد كه برخي از آنها عبارتند از: - قابليت در نظر گرفتن پيچيدگي، عدم قطعيت و پويايي سيستم هاي واقعي در مدلسازي كه آنها را نمي توان به وسيله مدل هاي رياضي به صورت دقيق ارزيابي نمود. - پيش بيني اين كه چگونه تغييرات حجم و يا تركيبات محصول بر عمليات اثر مي گذارد. - مستندسازي سيستم واقعي بر حسب تابع فرايند، پارامترهاي عمليات و جريان فرايند. - فراهم سازي انيميشن سه بعدي از سيستم واقعي كه به كمك آن مي توان درك عيني مربوط به مشكلات بالقوه يا مواردي كه كشف آنها در سيستم واقعي مشكل باشد را داشت. - درك كامل از سيستم واقعي شامل وجوه ديناميكي مساله كه اغلب درك آنها مشكل است. - بهبود ارتباط و درك بهتر سيستم در ميان اعضاء تيم پروژه كه از بخش هاي مختلف سازمان تشكيل شده است. - امكان توسعه يك ماژول واسط بصورت user friendly براي مدل شبيه سازي كه كاربر به سادگي بتواند سناريوهاي مختلف را ايجاد و مورد ارزيابي قرار دهد. برخی از کاربردهای شبیه سازی در صنعت استخراج معدن برای معادن روباز و زیرزمینی به صورت زیر می باشد: کاهش هزینه های عملیاتی افزایش توان عملیاتی و حداکثر ظرفیت تولید طراحی سیستم کامیون - شاول طراحی سیستم سنگ شکن- شاول طراحی سیستم جابجایی مواد با نوار نقاله شناسایی و رفع گلوگاه های سیستم استخراج و تولید مواد تحلیل قابلیت اطمینان تجهیزات معدن در فرآیند استخراج و تولید ارزیابی بهبود عملکرد سیستم در صورت خرید تجهیزات و تکنولوژی جدید راه کارهای شبیه سازی ما پاسخگوی سوالات کلیدی زیر می باشد: برای هر سنگ شکن، اندازه و تعداد بهینه شاول های مورد استفاده چقدر باید باشد؟ چند عدد کامیون به یک سیستم سنگ شکن- شاول با فاصله حمل و برگشت مشخص باید تخصیص یابد؟ اندازه سنگ شکن مورد استفاده چقدر باید باشد تا بتواند پاسخگوی نیاز موجود کارخانه تولید باشد؟ حجم انبار ذخیره برای یک سیستم سنگ شکن- نوار نقاله چقدر باید باشد تا در صورت خرابی تاخیر قابل توجهی در فرآیند حمل مواد معدنی به وجود نیاید؟ اگر تجهیزات یک سیستم به طور سری کار بکنند، تعداد اقلام از یک نوع تجهیزات چگونه بر قابلیت اعتماد کل سیستم مربوطه تاثیر می گذارد؟ در صورت استفاده از انواع و اندازه های مختلفی از تجهیزات استخراج معدن مانند سنگ شکن، نوار نقاله، تغذیه کننده در بخشی از یک سیستم تولید، عملکرد سیستم به چه صورت تغییر خواهد کرد؟ مطالعات موردی سازمان، کشور: Monzol، مغولستان تشریح مساله: Monzol يكي از شرکتهاي كشور مغولستان است كه در زمينه معدن و استخراج انواع مواد معدني فعاليت مي كند. يكي از معادني كه اين شرکت براي استخراج سنگ آهن در آن فعاليت مي كند، معدن Ervei Khuder مي باشد که در فاصله 320 كيلومتري از پايتخت مغولستان واقع شده است. از اين معدن سالانه 556000 تن سنگ آهن استخراج مي شود که پس از انجام فرآيندهاي مربوطه، به مقدار 360000 تن آهن از آن بدست می آید. این معدن دارای دو بخش اصلی می باشد كه يكي معدن آهن روباز و ديگري كارخانه توليد آهن است. سنگهاي معدني در قسمت اول از معدن استخراج شده و سپس به قسمت كارخانه منتقل مي شوند كه در كارخانه نيز پس از انجام فرايندهاي مختلف روي اين سنگ ها، آهن بدست مي آيد. در اين معدن 18 تراك 25 تني وجود دارد كه 11 تراك براي حمل سنگهاي معدني به كارخانه، و 7 تراك براي انتقال خاكهاي اضافي به محلي ديگر تخصيص داده شده اند. مشكلات اصلي در اين معدن، طولاني بودن زمان تدارک، عدم استفاده از ظرفيت كامل معدن و وجود چندین گلوگاه است. اهداف: 1- کاهش زمان تدارک 2- شناسایی و رفع گلوگاه ها و در نتیجه استفاده از ظرفیت کامل 3- کاهش هزینه ها راهکار: سازمان به دنبال توسعه فعاليت هاي خود در استخراج و توليد آهن مي باشد. اين سازمان براي رفع مشكلاتي از قبيل وجود گلوگاه ها و عدم امكان بهره برداري از ظرفيت كامل، يك پروژه بهبود شش سيگما را تعريف نموده و در تمامي مراحل آن از شبيه سازي بعنوان ابزاري براي نمايش فرايندها، درك و فهم رفتار سيستم و بررسي استراتژي هاي مختلف به منظور اتخاذ تصميمات صحيح استفاده نمودند. ابزار مورد استفاده براي ساخت مدل شبيه سازي، نرم افزار Arena مي باشد. نتایج: حذف گلوگاه ها و در نتیجه کاهش 72 درصدی زمان تدارک، افزایش سود 100 به میزان صد درصد سازمان، کشور: Vale (former CVRD)، برزیل تشریح مسئله: Vale دومين كمپاني بزرگ جهان در زمينه معدن و تولید فلزات، با بيش از 100 بيليون دلار دارايي است. Aguas Claras يكي از معادنی است كه Vale برای بهبود فرآیندها و کاهش هزینه های عملیاتی خود از راهکار شبيه سازي استفاده کرده است. در اين معدن، مواد معدني از قسمتهاي مختلفي استخراج شده و به يك محل منتقل مي شوند و مسئله مهم اين است كه به ميزاني مواد معدني از معادن استخراج شود كه به كميت و كيفيت (درجه خلوص) مورد نظر دسترسي وجود داشته باشد. لذا، براي اين كار بايد تراك ها و تعداد دفعات سفر آنها بگونه اي به هر يك از مسيرها اختصاص داده شود تا هزینه کل بهینه گردد. مواد معدني در این معدن از 26 منطقه مختلف استخراج مي شود که در آن 9 ماشین بارگيري و 2 نوع تراك وجود دارد. اهداف: 1- کاهش هزینه ها 2- افزایش حجم تولید 3- تهيه برنامه زمانبندي كوتاه مدت دقيق و قابل اطمينان براي عمليات در معدن راهکار: اين كمپاني براي بهينه كردن ميزان مواد استخراج شده براي دستيابي به درجه خلوص مورد نظر، تخصيص كاميون ها به مناطق مختلف و تعداد بهينه سفر هر يك از كاميونها در اين مسيرها است كه براي اين منظور از يك مدل شبيه سازي ايجاد شده با نرم افزار Arena استفاده كرده است. نتایج: 4.97 درصد کاهش هزینه در سال معادل با 4 میلیون دلار صرفه جویی سازمان، کشور: Raspadskaya & Kedrovsky، روسیه تشریح مسئله: روسیه در حدود 30 درصد از زغال سنگ کل دنیا و بالغ بر 60 میلیارد تن سنگ آهن را داراست. این کشور دارای 250 معدن در زیرزمینی و 60 معدن بر روی زمین است که درسال تقریبا 240 میلیون تن مواد معدنی از این معادن، توسط 380000 کارگر استخراج می گردد. مشکل اصلی نیز مدرنیزه کردن این معادن با استانداردهای جهانی بوده است. همچنین لازم است که هزینه های تولید این معادن کاهش یابد تا امکان ایجاد مزیت رقابتی را فراهم کند. جستجوی راه حل مناسب و بهینه برای کاهش هزینه ها، در شرایط واقعی بسیار پیچیده و پرهزینه بوده و لذا شبیه سازی مناسب ترین راهکار برای کاهش هزینه های مربوطه می باشد. در حدود 50 الی 60 درصد از هزینه های تولید در معادن روسیه، صرف حمل و نقل می شود و سیستم بارگیری- حمل و نقل، تعیین کننده میزان سودآوری این معادن می باشد. در این معادن از 15 نوع مختلف شاول و 20 نوع متفاوت تراک استفاده می شود. بزرگترین معدن زیرزمینی روسیه، معدن Raspadskaya است که روزانه 20000 تن مواد معدنی از آن استخراج می شود. در این معدن مواد توسط 12 تسمه که طول هر یک بین 1600 تا 4300 متر می باشد، به سطح زمین منتقل می شوند. این مواد توسط سطلهای 300 تنی برای انتفال به زمین حمل می شوند. اهداف: 1- تعیین ظرفیت مناسب برای کانوایر اصلی 2- کاهش هزینه های حمل و نقل 3- كاهش توقف هاي طولاني مدت كاميون ها و شاول ها 4- جلوگیری از پر شدن بیش از حد بانکرها راهکار: استفاده از شبيه سازي بعنوان ابزاري براي نمايش حركت ماشين آلات و شناسايي گلوگاه ها، تعيين كارايي تجهيزات و محاسبه پارامترهاي مختلف مربوطه از قبيل زمان انتظار كاميونها و شاول ها و طول صف ها نتایج: کاهش 65 درصدی ماکزیمم باری که کانوایرها متحمل می شدند و لذا امکان استفاده از کانوایرهای کم هزینه تر سازمان، كشور: معدن چغارت، ايران(يزد) تشریح مسئله: معدن چغارت يكي از معادن بزرگ آهن در ايران مي باشد كه در اطراف شهر بافق يزد واقع شده است. در حال حاضر در اين معدن به دليل فرسودگي ناوگان حمل ، جابجايي حدود 68 درصد از توليد به بخش خصوصي واگذار شده است. سيستم حمل و نقل اين معدن به سه قسمت تقسيم مي شود كه يكي از اين بخشها در اختيار شركت سنگ آهن مركزي است و اين شركت وظيفه حمل حدودا 32 درصد از كل توليد معدن، معادل 4.5 ميليون تن سنگ آهن را بر عهده دارد. بطور متوسط در هر شيفت 8 كاميون 35 تني به كارگاه استخراج فرستاده مي شود، در حاليكه 5 دستگاه شاول در آنجا موجود است و لذا در اين كارگاه با كمبود كاميون مواجه هستند. و اين مسئله باعث مي شود كه تنها از 3 شاول استفاده شود. 4 سناريوي مختلف با در نظر گرفتن دو مدل ديسپچينگ و غير ديسپچينگ، براي بررسي شرايط كنوني و ايجاد بهبود در اين معدن مورد بررسي قرار گرفته است. و سناريوي اول مربوط به وضعيت كنوني است. اهداف: 1- تعيين عملكرد سيستم حمل و نقل فعلي معدن 2- پيش بيني تعداد بهينه كاميونهاي مورد نياز معدن با تركيب مناسب شاول – كاميون با گسترش فعاليتهاي معدنكاري به افق هاي پايين تر 3- افزايش ميزان توليد 4- كاهش هزينه هاي توليد راهکار: در اين معدن براي تعيين عملكرد فعلي معدن و بررسي پتانسيل افزايش توليد با استفاده از ماشين آلات فعال موجود در معدن و نيز بررسي تغييراتي مانند جايگزيني كاميون هايي با ظرفيت مختلف و بكارگيري تركيب هاي مختلف شاول-كاميون، از يك مدل شبيه سازي ايجاد شده با نرم افزار Arena استفاده گرديد. نتايج: در وضعيت فعلي، توليد هفتگي 109026 تن و هزينه واحد توليد 0.75 دلار بر تن است. پس از بررسي سناريوهاي مختلف مشخص شد كه در تمامي حالات، سيستم ديسپچينگ جوابهاي بهتري نسبت به سيستم غير ديسپچينگ ارائه مي دهد. نتايج حاصل از شبيه سازي منجر به افزايش توليد به حداقل 254767 و حداكثر 580925 تن در هفته، و كاهش هزينه واحد توليد به حداكثر 0/4959 و حداقل 0/2060 دلار بر تن گرديد.[/b][/font][/b][/font][/size][/font][/font][/size] 4 نقل قول لینک به دیدگاه
Alireza Hashemi 33,392 مالک اشتراک گذاری ارسال شده در 13 خرداد، ۱۳۹۰ کشور: ایتالیا- بِرِشا در سالهای اخیر افزایش قیمت انرژی سبب شده تا استفاده بهینه از آن در واحدهای تولیدی به عنوان یک مقوله استراتژیک مدنظر قرار گیرد. به دلیل وابستگی زیاد به انرژی استفاده مناسب از آن در برخی صنایع نظیر صنعت فولاد، در درجه اول اهمیت قرار دارد. از آنجا که هزینههای انرژی مستقیما بر قیمت تمام شده محصول تاثیر زیادی دارد، یک کارخانه تولید فولاد در برشای ایتالیا، در صدد برآمده است تا با افزایش کارایی انرژی در کورهها، هزینههای تولید را کاهش دهد. این کارخانه از یک کوره قوس الکتریکی، دو کوره Ladle، و یک واحد قالبگیری تشکیل شده است. متغیرهایی مورد نظر برای کاهش مصرف انرژی الکتریکی، سرعت کورههای Ladle است که به صورت زمان مورد نیاز برای رسیدن به دمای معین تعریف میشود. هر چه سرعت بیشتر باشد زمان مورد نیاز برای رسیدن به یک دمای معین کمتر شده و انرژی مصرفی نیز افزایش مییابد. متغیر مهم دیگر زمان انتظار کورههای Ladle برای استفاده از واحد قالبگیری میباشد. هدف: ایجاد یک DSS جهت تنظیم سرعت و زمان انتظار در کورههای Ladle برای تولید توالی تعیین شده توسط سیستم MRP و کاهش مصرف انرژی الکتریکی نتایج: 1- کاهش میزان مصرف انرزی الکتریکی در کورههای Ladle به اندازه 20 درصد (معادل KWH18609 ) 2- به حداقل رساندن تعداد دفعاتی که کوره قوس الکتریکی خاموش میشود 3- کاهش مدتزمانی که کوره قوس الکتریکی خاموش مییاشد( به اندازه 21 دقیقه) 4- به حداقل رساندن انرژی از دست رفته به دلیل سرد شدن کوره قوس الکتریکی در زمانهایی که راهی جز خاموش کردن آن وجود ندارد 5- لحاظ کردن کل فرایند تولید در DSS و ایجاد امکان استفاده بهینه از اهرمهای استراتژیک برای مدیریت 6- انتخاب سرعت مناسب برای کورههای Ladle کشور: هند نرم افزار: ARENA صنایع فولاد در کشور هندوستان با رقابت شدید بین تولیدکنندگان همرا است. اغلب این کارخانهها ترجیح میدهند تا به جای سرمایهگذاری در افزایش ظرفیت، با افزایش بهرهبرداری از امکانات موجود میزان تولید خود را افزایش دهند. یک روش موثر در افزایش تولید، انجام فرآیند بهبود مستمر از طریق شناسایی گلوگاهها و برطرف کردن آنها می باشد. به این منظور، بخش ذوب یک کارخانه فولاد واقع در شرق هندوستان به کمک یک مدل شبیهسازی مورد مطالعه قرارگرفته است. دراین بخش فرآیند ساخت فولاد با یک کوره قوس الکتریکی آغاز میشود. این کوره به کمک یک جراثقیل پر شده و سپس سقف کوره که الکترودها روی آن قرار دارند در جای خود قرار میگیرد. مواد موجود به کمک قوس الکتریکی ذوب میشوند. کوره عملیات خود را تا زمانی ادامه میدهد که بخشهای بعدی برای دریافت مذاب آماده باشند. برای شبیهسازی فرآیندها از نرمافزابر ARENA استفاده شده است. اهداف: مطالعه شرایط موجود سیستم از نظر میزان تولید برای تعیین گلوگاهها پیشنهاد راههایی برای از بین بردن این گلوگاهها نتایج: 1- ماشینهای قالبگیری پیوسته(CCM) به دلیل زمان مورد نیاز برای راهاندازی به عنوان گلوگاه سیستم عمل میکنند. 2- با انجام برنامهریزی تولید در بازه 3 روزه به جای بازههای یک روزه زمان راه اندازی CCM به دلیل امکان دسته بندی درجات مشابه فولاد، کاهش مییابد 3- کاهش زمان راهاندازی در CCM میتواند باعث افزایش 8 درصدی در خروجی سیستم شود 4- حذف تاخیرات قابل کنترل میتواند تاثیر زیادی بر افزایش خروجی سیستم داشتهباشد 5- کاهش 25 درصدی در تاخیرات قابل کنترل به افزایش 3 تا 4 درصدی میزان خروجی منجر خواهد شد 6- خرابی در بخش اکسیژن و تامین نیرو تاثیر زیادی بر کاهش میزان تولید دارد کشور: انگلستان کمپانی: Scunthrope نرمافزار:WITNESS در سال 2003 کمپانی Scunthrope تصمیم گرفت تا ملزومات رسیدن به 4.6 میلیون تن در سال را تعیین کند. اما مدلهای موجود کمپانی به دلیل استفاده از روشهای قطعی و توجه به هر بخش به صورت جداگانه قادر به تولید نتایج خوب نبود. بنابراین برای درک ارتباطات متقابلی که ظرفیت کارخانه را محدود میکند از شبیهسازی استفاده شد تا یک ابزار مفید برای ارزیابی تاثیر تغییرات آینده در نیازمندیهای بازار و عملیات تولید ایجاد شود. برای انجام این کار از نرمافزار WITNESS استفاده شد که هم قابلیت تعریف پایگاه داده داخلی داشته و هم قادر به برقرای ارتباط با نرمافزارهای برنامه نویسی دیگر نظیر C میباشد. اهداف: 1- تعیین اینکه چند تن در سال می توان تولید کرد 2- تعیین ترکیب محصولات گوناگون و تاثیر آن بر میزان تولید 3- تعیین محدودیت سیستم 4- ایجاد انعطاف پذیری در مقابل تغییرات در پیکربندی و پارامترهای فرآیند 5- بررسی چگونگی بهبود یا حذف محدودیت نتایج: 1- منایع گلوگاهی در این کارخانه شامل جراثقیلها و واگنهای حمل فولاد بودند. 2- در جراثقیلهای بخش شمالی در 35 درصد موارد حداقل یک کار به تاخیر میافتد. 3- به کمک سناریوهای گوناگون ترتیب تولید محصولات و تاثیر برنامهریزی تولید بر ظرفیت تعیین شده است. 4- امکان ارزیابی نسبی تاثیر تغییرات عملیاتی با اجرای سناریوهای گوناگون امکانپذیر است. 4 نقل قول لینک به دیدگاه
ارسال های توصیه شده
به گفتگو بپیوندید
هم اکنون می توانید مطلب خود را ارسال نمایید و بعداً ثبت نام کنید. اگر حساب کاربری دارید، برای ارسال با حساب کاربری خود اکنون وارد شوید .