Analysis of new tools for equipment scheduling in underground mining and ore safety stock management

Loading...
Thumbnail Image
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu | Master's thesis
Date
2015-11-23
Department
Major/Subject
European Mining Course
Mcode
R3008
Degree programme
Rakenne- ja rakennustuotantotekniikan koulutusohjelma
Language
en
Pages
80 + 16
Series
Abstract
This Master’s thesis was carried out to test the efficiency of an equipment scheduling optimization software, developed by Song et al., in 2014 for underground mining. Another focus of this thesis is in mine inventory management. More specifically in the optimization of safety stock levels of ore supply, using a real options model, developed by Song in 2015. Both the equipment scheduling software and the safety stock optimization model were tested at Agnico Eagle Kittilä mine with real mine parameters. A literature study for both topics was conducted. The study on equipment scheduling optimization software presents the background of the software and the used algorithms. The study on safety stock optimization presents the new real options model as well as the conventional model. Other focuses of the study include the possible blending strategies used in stockpiling and inventory systems that model safety stock in other industries. The equipment scheduling optimization software was tested at Kittilä mine and the discrepancies between actual and planned (software) operations were evaluated. This thesis presents the two most significant scenarios generated by the equipment scheduling optimization software. The results obtained from the tests suggest that the equipment scheduling software can decrease the travel distance and travel time of mining machines by as much as 21% on a daily basis. Additionally the results suggest that the operating efficiency at workfaces can be increased by 5% on a daily basis. A new method was created to optimize safety stock. This method focuses on the discrepancies in ore supply and mill demand. The new method was analyzed and integrated with the real options model to optimize safety stock levels. This method was tested with parameters consistent to the parameters of Kittilä mine. The result of the test provides a foundation for the needed safety stock levels on a yearly basis. Additionally, a decision model for mine inventory management in practice has been created and is presented in the results. The methods and models presented in this thesis represent solutions towards more optimized operations. However, these methods and models have been only tested for specific circumstances and therefore should not be generalized.

Tämän diplomityön tarkoitus on tutkia vuonna 2014 kehitetyn tietokoneavusteisen tuotannonohjausohjelmiston vaikutusta maanalaisen kaivoksen laitteiston aikataulutukseen. Tämän työn toisena keskeisenä tutkimuskohteena on kaivoksien varastonhallinta ja tarkemmin malmin varmuusvarastotason optimointi uuden ”real options” – menetelmän avulla. Molemmat edellä mainitut menetelmät on koestettu Agnico Eagle Kittilän kaivoksella, käyttäen todellisia muuttujia. Tässä työssä esitellään kirjallisuuskatsaus kehitetystä tietokoneavusteisesta tuotannonohjausohjelmistosta sekä varastonhallinta menetelmistä. Tietokoneavusteisen tuotannonohjausohjelmiston kirjallisuuskatsaus esittelee ohjelmiston taustat sekä käytetyt algoritmit. Varastonhallintaa koskeva kirjallisuuskatsaus esittelee uuden ”real options” – menetelmän sekä perinteisen menetelmän. Tämän lisäksi työssä esitellään katsaukset varastoidun malmin sekoitusmenetelmiin sekä muiden alojen soveltamiin varastonhallinta menetelmiin. Tietokoneavusteista tuotannonohjausohjelmistoa koestettiin Kittilän kaivoksella ja saatuja tuloksia on arvioitu vertailemalla niitä todellisiin käytännön tuloksiin. Tässä työssä esitellään kaksi merkittävintä ratkaisua, jotka on saatu käyttämällä tuotannonohjausohjelmistoa. Saadut tulokset antavat ymmärtää, että tuotannonohjausohjelmistoa käyttämällä, laitteiston käyttämä kokonaismatka ja kokonaisaika voi laskea jopa 21% vuoron aikana. Saadut tulokset osoittavat myös, että peränajon tuotantotehokkuus voi kasvaa jopa 5% vuoron aikana. Tässä työssä on kehitetty uusi menetelmä optimoimaan malmin varmuusvarastotaso. Tämä menetelmä keskittyy tarjonnan ja kysynnän eroavaisuuksiin. Tämä menetelmä on sovitettu yhteen ”real options” – menetelmän kanssa, jotta on pystytty määrittämään tarvittava malmin varmuusvarastotaso entistä optimaalisemmin. Kyseinen menetelmä on koestettu yhtenevillä muuttujilla Kittilän kaivoksen kanssa. Saadut tulokset luovat perustan vuosittain tarvittavalle malmin varmuusvarastotasolle. Tämän lisäksi, tuloksissa esitellään kehitetty päätöksenteko työkalu avustamaan käytännön varastonhallintaa. Tässä työssä esitellyt menetelmät ja mallit edustavat ratkaisuja entistäkin optimoidumpaan kaivostoimintaan. On kuitenkin huomioitavaa, että kyseiset menetelmät ja mallit on koestettu vain tietyissä olosuhteissa ja siksi niitä ei pidä yleistää.
Description
Supervisor
Rinne, Mikael
Thesis advisor
Song, Zhen
Keywords
underground mine, optimization, equipment scheduling, safety stock
Other note
Citation