dsf 2012 - vale, tráfego de mina
TRANSCRIPT
ANÁLISE DE SEGURANÇA
OPERACIONAL EM TRÁFEGO
DE MINA
Apresentação da Empresa
• A Vale foi fundada em 1942 e hoje é a segunda maior mineradora do mundo.
• Com sede no Brasil e atuação em 38 países, a empresa emprega mais de 138 mil pessoas.
• Maior produtor mundial de minério de ferro e o segundo maior produtor de níquel.
• Produzimos ainda cobre, carvão, manganês, ferro-ligas, fertilizantes, cobalto e metais do grupo da platina. Atuamos também no setor de Logística, Siderurgia e Energia.
A Gerência de Planejamento de Lavra do Sistema Ferrosos Sul da Vale é responsável pelo planejamento quinquenal de lavra de 10 minas e conta com uma equipe de 20 técnicos e engenheiros.
Hoje somos referência em simulação de operações de mina e trabalhamos em conjunto com outras diretorias operacionais na implantação destas ferramentas.
Apresentação da Empresa
Temos várias aplicações de simulação na Vale relacionadas a operações em minério de ferro:
1. Estudo de capacidade produtiva;
2. Dimensionamento de equipamentos;
3. Estudo de variabilidade de qualidade de minério;
4. Análise de risco de acidentes;
5. Simulação de usinas de tratamento de minério;
6. Entre outras...
Apresentação da Empresa
Apoio Paragon
Para alcançarmos estes objetivos, tivemos o apoio da Paragon em nosso projeto pioneiro “SimuLavra” em 2007 e até hoje contamos com suporte e treinamentos que permitem a nossa evolução contínua.
Objetivos
Desenvolver modelo de simulação que detalhe o tráfego de caminhões na mina para mensurar riscos de colisão e intensidade de fluxo em trechos.
Com isso propor ações de bloqueio na mina com foco em segurança!
Introdução
Introdução
Carregamento Transporte
Descarga de Minério Descarga de estéril
A 2
A 1
A n
P 1
P 2
P n
Como um sistema de transporte de material caminhão/carregadeira trabalha?
Introdução
Plano anual de lavra
Distância média de transporte Rotas Massa Qualidade
Metas; Restrições;
Cálculo de Frota
Operar Mina
Porte dos equipamentos Qtde. de transportadores Qtde. de carregadores DF
Introdução
Não era mensurado informações de tráfego de caminhões na mina relacionados ao plano de lavra e ao dimensionamento de frota
Previsão de Produção, Qualidade, Quadro de pessoal, etc...
Plano anual de lavra
Metas; Restrições;
Cálculo de Frota
Operar Mina
Porte dos equipamentos; Qtde. de transportadores; Qtde. de carregadores; DF
Introdução
Previsão de Produção, Qualidade, Quadro de pessoal, etc...
Informações de intensidade de tráfego por trecho da mina e de intervalo de chegadas simultâneas de caminhões (0 a 6 seg.) em cruzamentos
Simulação
Ações de Bloqueio
Distância média de transporte Rotas Massa Qualidade
Introdução
Fonte: Internet
Empresa: Não divulgado
Introdução
O modelo
• Organizado em 44 submodelos que dividem lógicas específicas;
• 124 variáveis;
• Paradas Programadas seguindo Schedule;
• Paradas não programadas (transporte e carga) seguindo distribuição de Probabilidade;
• 5 replicações;
• Warm-up – 2 semanas;
• Três meses de desenvolvimento;
• Um mês para estudo de caso;
O modelo – Velocidades x perfil
DISTÂNCIA
(Km) PERFIL DIST. VEL DO
PERFIL CONF.
PORTE
... 1,2 ou 3 NORM(µ,σ)
... 1,2 ou 3 NORM(µ,σ)
... 1,2 ou 3 NORM(µ,σ)
... 1,2 ou 3 NORM(µ,σ)
PEQUENO PORTE MÉDIO PORTE
GRANDE PORTE
PERFIL DESL.
CHEIO
DESL.
VAZIO
DESL.
CHEIO
DESL.
VAZIO
DESL.
CHEIO
DESL.
VAZIO
1 NORM(µ,σ) NORM(µ,σ) NORM(µ,σ) NORM(µ,σ) NORM(µ,σ) NORM(µ,σ)
2 NORM(µ,σ) NORM(µ,σ) NORM(µ,σ) NORM(µ,σ) NORM(µ,σ) NORM(µ,σ)
3 NORM(µ,σ) NORM(µ,σ) NORM(µ,σ) NORM(µ,σ) NORM(µ,σ) NORM(µ,σ)
1 2 3
1
Cruzamento Cruzamento
Fila
Vetor “Caminho”
O modelo – Modelagem
. . .
FILA
. . . F
ILA
. . .
FILA . . . F
ILA
Cruzamento C
HE
GA
DA
S
CHEGADAS
CH
EG
AD
AS
CHEGADAS
O modelo – Modelagem
O modelo – Modelagem
CR1
CR2
CR3
CR4
Minério
Estéril
Load Area 1
Load Area 2
Load Area 3 Load Area 4
Cada cruzamento é caracterizado por um conjunto de
filas que recebem os transportadores de cada par de
origem/destino.
Ex: Cruzamento 1:{ Fila 1;Fila 2;Fila 3;Fila 4};
Quando um transportador chega em uma determinada fila
pertencente a um cruzamento, os seguintes estados podem
ocorrer:
PROCEDIMENTO DE CONTROLE DE TRÁFEGO NOS CRUZAMENTOS
O modelo – Modelagem
Estado 1:Número de transportadores igual a 0 para
todas as filas pertencentes ao cruzamento e cruzamento
livre;
. .
. .
. .
. .
O modelo – Modelagem
Estado 2:Número de transportadores igual a 0 para
todas as filas pertencentes ao cruzamento e cruzamento
ocupado;
. . . .
. . . .
O modelo – Modelagem
Estado 3: Número de transportadores maior que zero
em pelo menos uma fila pertencente ao cruzamento e
cruzamento ocupado.
O modelo – Modelagem
O modelo – Modelagem
Chegada ao Cruzamento
Filas do cruzamento
vazias?
Cruzamento Livre?
Sim
Não Não
Sim Transita no Cruzamento
Segue próximo par O/D
Espera até liberar o
Cruzamento
Filas do cruzamento
vazias?
Sim
Não
Fila (Hold Infinito)
O modelo – Modelagem
Chegada ao Cruzamento
Filas do cruzamento
vazias?
Cruzamento Livre?
Sim
Não Não
Sim Transita no Cruzamento
Segue próximo par O/D
Espera até liberar o
Cruzamento
Filas do cruzamento
vazias?
Sim
Não
Fila (Hold Infinito)
O modelo – Modelagem
Chegada ao Cruzamento
Filas do cruzamento
vazias?
Cruzamento Livre?
Sim
Não Não
Sim Transita no Cruzamento
Segue próximo par O/D
Espera até liberar o
Cruzamento
Filas do cruzamento
vazias?
Sim
Não
Fila (Hold Infinito)
O modelo – Modelagem
Chegada ao Cruzamento
Filas do cruzamento
vazias?
Cruzamento Livre?
Sim
Não Não
Sim Transita no Cruzamento
Segue próximo par O/D
Espera até liberar o
Cruzamento
Filas do cruzamento
vazias?
Sim
Não
Fila (Hold Infinito)
O modelo – Modelagem
Chegada ao Cruzamento
Filas do cruzamento
vazias?
Cruzamento Livre?
Sim
Não Não
Sim Transita no Cruzamento
Segue próximo par O/D
Espera até liberar o
Cruzamento
Filas do cruzamento
vazias?
Sim
Não
Fila (Hold Infinito)
O modelo – Modelagem
Chegada ao Cruzamento
Filas do cruzamento
vazias?
Cruzamento Livre?
Sim
Não Não
Sim Transita no Cruzamento
Segue próximo par O/D
Espera até liberar o
Cruzamento
Filas do cruzamento
vazias?
Sim
Não
Fila (Hold Infinito)
O modelo – Modelagem
Chegada ao Cruzamento
Filas do cruzamento
vazias?
Cruzamento Livre?
Sim
Não Não
Sim Transita no Cruzamento
Segue próximo par O/D
Espera até liberar o
Cruzamento
Filas do cruzamento
vazias?
Sim
Não
Fila (Hold Infinito)
O modelo – Modelagem
Chegada ao Cruzamento
Filas do cruzamento
vazias?
Cruzamento Livre?
Sim
Não Não
Sim Transita no Cruzamento
Segue próximo par O/D
Espera até liberar o
Cruzamento
Filas do cruzamento
vazias?
Sim
Não
Fila (Hold Infinito)
O modelo – Modelagem
Chegada ao Cruzamento
Filas do cruzamento
vazias?
Cruzamento Livre?
Sim
Não Não
Sim Transita no Cruzamento
Segue próximo par O/D
Espera até liberar o
Cruzamento
Filas do cruzamento
vazias?
Sim
Não
Fila (Hold Infinito)
O modelo – Modelagem
Chegada ao Cruzamento
Filas do cruzamento
vazias?
Cruzamento Livre?
Sim
Não Não
Sim Transita no Cruzamento
Segue próximo par O/D
Espera até liberar o
Cruzamento
Filas do cruzamento
vazias?
Sim
Não
Fila (Hold Infinito)
O modelo – Modelagem
Animação
Resultados
2
4
3
1 Trecho 1
Trecho 2
Área 3
Área 4
Área 2 Pilha de estéril
Instal. de Britagem
Área 1
2
4
1
Trecho 3
Resultados
Redução de 40% de intensidade de tráfego nos trechos críticos
14,88% 15,21%
18,09%
11,48%
7,02%
0,76% 0,33%
10,04% 9,83%
4,91%
7,45%
0,00%
2,00%
4,00%
6,00%
8,00%
10,00%
12,00%
14,00%
16,00%
18,00%
20,00%
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
%
Vetor (Origem/Destino)
Intensidade Fluxo por Trecho - Caso sem intervenção
8,93% 9,07%
10,64%
5,74% 5,08%
0,32% 0,14%
4,25% 4,05%
2,14%
3,33%
0,00%
2,00%
4,00%
6,00%
8,00%
10,00%
12,00%
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
%
Vetor (Origem/Destino)
Intensidade Fluxo por Trecho - com intervenção
Trecho 1
Trecho 2
Trecho 3
Resultados
Redução de 73,2% de
chegadas simultâneas
entre 0 a 6 segundos
nos cruzamentos 12328
24055 23829 23417 24071 23875 23013
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
0 1 2 3 4 5 6
Tota
l de
Ch
ega
das
Intervalo entre chegadas (seg)
Análise - Chegadas Totais sem Intervenção
3348
6546 6295 6301 6221 6267
6517
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
0 1 2 3 4 5 6
Tota
l de
Ch
ega
das
Intervalo entre chegadas (seg)
Análise - Chegadas Totais com Intervenção
Resultados
Redução de 73% de
chegadas
simultâneas nos
cruzamentos
críticos; 33192
72285
803
48308
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
1 2 3 4
Nº
Tota
l de
Ch
ega
das
Cruzamento
Chegadas entre 0 a 6 seg por Cruzamento sem Intervenção
11235
19869
124
10267
0
5000
10000
15000
20000
25000
1 2 3 4
Nº
Tota
l ch
ega
das
Cruzamento
Chegadas entre 0 a 6 seg por Cruzamento com Intervenção
Conclusões
A simulação a eventos discretos permitiu observar os aspectos relacionados ao tráfego de mina o mais próximo da realidade.
Forneceu informações para ações de bloqueio dos cruzamentos críticos e trechos com grande intensidade de fluxos.
Próximos Passos
Implementar lógica de aceleração e desaceleração;
Implementar interface, para facilitar adaptação do modelo em todas as minas, utilizando o Scenario Navigator.
Próximos Passos
Muito obrigado!
Para mais informações
Phone 55 11 3849 8757
Fax 55 11 3845 4967
www.paragon.com.br