Determinación de restricciones de capacidad de producción en proceso de obtención de cobre

Determination of production capacity constraints in the process of obtaining copper

El trabajo consiste en un estudio de Simulación de Eventos Discretos (DES) para determinar las restricciones de capacidad de producción (“cuello de botella”) en el proceso de conminución de mineral de cobre sulfurado en una planta minera en Chile y cómo estas restricciones cambian bajo distintos escenarios de operación. El modelo de simulación del proceso de conminución comprende las etapas de chancado, molienda SAG, primaria, secundaria, pebbles y de espesamiento. 

El objetivo principal de la investigación es determinar los equipos “cuellos de botella” en el proceso mediante un estudio DES que comprende la modelación de la planta y la experimentación de distintos escenarios de operación utilizando el Sw SIMIO®. La metodología del estudio de simulación sigue las etapas propuestas por Kelton y las recomendaciones presentes en la literatura. Para determinar las restricciones de capacidad (“cuellos de botella” principal, secundarios y cambiantes) se emplea el método de Utilización. Los resultados incluyen el modelo DES validado, alcanzando en la simulación de la variable principal de resultado, un error relativo de 0,66%, un error porcentual absoluto medio de 2,67% y una señal de seguimiento del error dentro de ± 3 DAM. Se determinaron los equipos “cuellos de botella” para la condición histórica de operación de la planta en 2014 y su comportamiento en los distintos escenarios de operación ensayados.

INTRODUCCIÓN

La minería del cobre está sometida a crecientes presiones para elevar sus niveles de eficiencia y productividad de sus procesos y lograr así estructuras de costos que le permitan operar con márgenes de utilidad adecuados y sostenibles en el tiempo. Detectar las restricciones de capacidad de sus procesos es una ventaja que permite a las empresas verificar el plan de producción anual, bajo las condiciones presentes en su sistema productivo y tomar mejores decisiones en su operación, mantenimiento e inversiones.

El uso de modelos de simulación computacional para entender el funcionamiento de un sistema, realizar experimentos para evaluar diferentes estrategias y mejorar la eficiencia de estos, es una opción de probada efectividad en gran variedad de entornos de producción [1-2]; en particular, DES tiene la capacidad de imitar la dinámica y complejidad de un sistema real [3].

El modelado de sistemas industriales reales, como es el caso de una planta de conminución de cobre, involucra procesos discretos y continuos, que requiere de enfoques adecuados para manejar esta complejidad. Estos enfoques de simulación están extensamente discutidos en la literatura especializada [1, 3-7].