6 Flujo de Trabajo

El flujo de trabajo se desarrolla casi íntegramente en la ventana principal. El ciclo completo consiste de los siguientes pasos:

1. Creación de un proyecto a partir de un archivo DXF conteniendo las rutas o creación de rutas manualmente mediante herramienta de dibujo (requiere una topografía cargada).
2. Verificación de valores default utilizados en el proyecto
3. (Opcional) Importación de las curvas de nivel de una topografía.
4. (Opcional) Creación o edición de rutas y correas.
5. Definición de frentes, locaciones y señalética.
6. Llenado de información sobre chancadores.
7. Definición de Especificaciones de los equipos de carguío y transporte.
8. Definición Matching pala-camión.
9. Ingresado de Interrupciones programadas.
10. Estipulación Plan a ser simulado.
11. Definición y asignación de perfiles de frentes de carga y descarga.
12. Llenado de información de perfiles de velocidad y consumo de combustible
13. Ejecución de las simulaciones.

La mayor parte del tiempo el flujo se centra en los pasos 3-5 y 7-11. Los pasos del 4 al 12 son ingresados en una serie de lengüetas que clasifican y facilitan la data a ser ingresada fundamentalmente en diversas tablas. A continuación, se describe el flujo de trabajo completo, paso por paso.

6.1 Creación de un proyecto

La creación de un nuevo proyecto en DSIM tiene 2 caminos posibles, el primero comienza a partir de un archivo DXF que debe contener las rutas a ser utilizadas. Tal como se indicó en la sección "Rutas en DSIM Open Pit", estas rutas no deben contener las intersecciones, ya que son computadas en forma automática por el software. La segunda no requiere un archivo previo, por lo que solo requerirá el nombre del proyecto.

La creación de un proyecto cierra el actualmente en uso (no lo guarda) y crea una versión en memoria de la data para el proyecto nuevo. Este nuevo proyecto, a su vez, debe ser guardado antes de poder continuar. Para crear un nuevo proyecto se puede utilizar el shortcut CONTROL+N.

La Figura 6‑1 nos muestra la ventana para la creación de un nuevo proyecto. De manera intuitiva se puede crear un nuevo proyecto escribiendo un nombre en Project Name, y de forma opcional se puede agregar una topografía o las rutas a utilizar.

Figura 6‑1: Generación de un nuevo proyecto

6.2 Importar Rutas

Dentro de las opciones de importación de rutas se pueden usar archivos generados por el MineHaul, ya sea en formato CSV o DXF, así también archivos en formato TXT.  Es necesario mencionar que las rutas deben de tener un mínimo de 3 puntos para que el programa pueda reconocerlo como tal esta restricción aplica para todos los formatos mencionados, así mismo las rutas ingresadas en formato DXF tienen que estar como Polilineas en 3D. Una vez importadas las rutas éstas se podrán visualizar inmediatamente en la primera lengüeta nombrada como Layout.

Figura 6‑2: Rutas cargadas

6.3 Importar Topografía

DSIM permite importar una topografía en 3-D como curvas de nivel. La topografía permite disponer de referencias a la hora de realizar la edición de las locaciones, frentes y señalética; y de disponer de una visualización con efecto tridimensional en la ventana de visualización. Sin embargo, la topografía no tiene mucha influencia como input o en los resultados del proyecto, de forma que puede omitirse su importación, a excepción que se requieran dibujar nuevas rutas, las cuales realizan interpolaciones de las coordenadas Z.

El formato de la topografía será estrictamente en DXF con polilíneas en 3D.

Figura 6‑3: Pestaña de importación de topografía

Una vez cargadas tanto rutas como topografía, se tiene la siguiente vista del proyecto.

Figura 6‑4: Visualización conjunta del proyecto

6.4 Creación y edición de rutas

Dentro de la pestaña Layout existe otro menú de pestañas.

Figura 6‑5: Pestaña Route Editor

Dentro de la pestaña Routes se permite generar nuevas rutas, borrarlas y editarlas. Para ello, existe un botón que permite realizar cada una de las acciones mencionadas. La selección de cada uno de los modos mencionados se realiza con el botón izquierdo (cuando corresponda), Entonces:

1. New Route (Nuevas Rutas): Este modo permite crear nuevas rutas. Una ruta requiere al menos 2 puntos para su creación, además de un nombre. Para crear una ruta, se debe hacer click con el botón izquierdo sobre los puntos centrales de la ruta. Mientras la ruta está siendo creada aparecerá una línea punteada con 2 círculos en sus extremos, los que corresponderán a los posibles frentes de dicha ruta. El nombre puede ser ingresado antes, durante o luego de terminar la ruta. Una vez terminada, se debe hacer click derecho sobre algún sector del layout (zona blanca de preferencia). También se tienen los botones Cancel, que cancela la creación de la ruta actual; y Redo Last y Undo Last, que rehacen y deshacen a última acción realizada, respectivamente, y Set, que es un equivalente a realizar un click derecho para finalizar la ruta.

Figura 6‑6: Ejemplo de creación de caminos

Por otro lado, la cota de los puntos se basa en la interpolación de cotas respecto a una topografía por lo que, si una ruta es creada fuera del rectángulo que la encierra, mostrará la siguiente pestaña:

Figura 6‑7: Advertencia de ruta creada fuera de la topografía

2. Delete Routes (Eliminar Rutas): Basta seleccionar la ruta que desea ser eliminada con un click izquierdo, la cual quedará seleccionada. Se muestra un cuadro con el nombre de la ruta, su posición inicial y final, y se mostrarán 2 opciones, Clear Selection y Remove Selected. La primera limpia la selección, es decir, deselecciona la ruta, mientras que la segunda elimina la ruta. DSIM preguntará si efectivamente quieres eliminar la ruta.

3. Edit Current (Edición en curso): permite modificar rutas ya creadas. En primera instancia, es necesario seleccionar el extremo de una ruta con el botón izquierdo, donde ese extremo se encerrará en un recuadro punteado, como en la siguiente figura.

Figura 6‑8: Selección de edición de ruta

 

Dentro de esta sección, existen dos módulos:

1. Cut Mode: permite cortar una calle en 2 tramos. Se desplegará una nueva ventana indicando los nombres de cada una de estas calles.

Figura 6‑9: Ventana del Modo Cortar

1. Remove Extreme: Elimina el punto extremo que está seleccionado. Solo se puede eliminar un punto si la ruta posee más de 2 puntos.

Por otro lado, si el botón Route Edit está seleccionado, se podrán generar nuevos puntos para una extensión de la ruta seleccionada, lo cual se realiza con el botón izquierdo. Para finalizar la expansión de esta ruta, solo debe hacerse click derecho sobre un sector en blanco.

De una forma similar al menú Rutas, existe el menú Conveyor Belts, que permite el mismo manejo anterior para correas transportadoras.

6.5 Definición de frentes, locaciones y señalética

La primera lengüeta de edición es denominada layout, tanto en el menú desplegable de la zona inferior izquierda como en la superior derecha. En esta se dispone de un despliegue (2-D) de las rutas, topografía, así como los distintos elementos de layout creados: frentes, locaciones, señalética, entre otros.

La descripción detallada de los distintos elementos de layout puede encontrarse en la sección "Elementos de Layout".

Figura 6‑10: Lengüeta de Layout

6.6 Chancadores

Los chancadores están caracterizados por un ID, un conjunto de frentes de descarga y por una tasa de chancado. Los chancadores además tienen otros atributos, como Backup Destination, el cual corresponde  a una lista ordenada de destinos donde se dirigirán los camiones en caso que el chancador falle, tenga una mantención programada o el frente se encuentre congestionado, en este caso, el equipo se redirigirá al primero de los destinos opcionales que no se encuentre fallado ni congestionado, debemos tener en cuenta que si durante su viaje a alguno de los destinos alternativos, una de las opciones anteriores se repara o desocupa, el camión se desviará a esa ubicación. Por otro lado, también posee un tiempo entre falla (TBF) y tiempo de reparación (TTR), los cuales se ingresan en formato horas.

DSIM advierte la existencia de IDs de chancadores inválidos o repetidos. Así mismo, DSIM fuerza que los frentes correspondientes hayan sido creados y, en caso de que estos se modifiquen con posterioridad al ingreso de los chancadores, advierte potenciales inconsistencias.

Figura 6‑11: Definición de los chancadores.

6.7 Especificaciones de los equipos de carguío y transporte

La especificación de estos equipos corresponde a una caracterización individual, equipo por equipo, consistente de un ID único y de las distribuciones de falla y tiempo de reparación de los mismos que pueden ser números o distribuciones (ver sección "Fallas de Equipos" para una descripción).

En el caso de las palas, se debe destacar que su Type corresponde a Shovel o Front Loader, información que sirve para agrupar los resultados que se obtendrán en dichos equipos

En el caso de los camiones, se deben especificar además los siguientes elementos:

• Type, un identificador de tipo de camión. Dicho tipo tendrá un ID, una tecnología y una distancia de seguridad que influye en la velocidad al interactuar (encontrarse a una distancia menor) con otros camiones.
• ID, nombre con que se caracterizará a cada camión.
• Truck Type: un identificador que permite asignar un tipo de camión existente a dicho equipo. Dentro de las opciones a elegir se mostrarán los creados anteriormente en Type.
• Initial Position, una locación en la que se encuentra el camión al inicio de la simulación,
• Assignable Equipments, potenciales palas/cargadores que va a atender el camión.
• Failure Location, Locaciones donde los equipos pueden ir en caso de falla.

Figura 6‑12: Ejemplo de error en la plantilla

Si un campo queda mal ingresado, se destacará con un color rojo en la celda en cuestión.

Se pueden ingresar grupos de camiones que poseen atributos comunes utilizando el botón Create Trucks, que presenta una ventana de esta forma:

Figura 6‑13: Truck Creator

Debe indicarse un tipo de camión, los posibles equipos de carguío que pueden cargar a dichos camiones, locación en caso de falla, además de poder ingresar nuevamente tiempo entre fallas y tiempo de reparación.

6.8 Creación correas y hoppers

Una vez creados y ubicados los chancadores podemos agregar correas a nuestro proyecto, de manera similar a la creación de rutas nuevas. La necesidad de los chancadores es que las correas sólo se pueden crear si su nodo inicial comienza en un frente de descarga con chancador, el nodo final de otra correa o en un Hopper.

Al crear una correa podemos editar sus atributos seleccionando la pestaña Properties/Remove de la pestaña Conveyors Belt. Aquí podemos editar el nombre de la correa, su velocidad y agregar perfiles de falla de manera similar al resto de los equipos. También podemos ver otros atributos de la correa como su largo, inclinación y objetos previo y siguiente.

Figura 6‑14: Propiedades de correa.

Podemos crear correas que son cargadas por más de una correa alimentadora. Para hacer esto se debe fijar el nodo inicial en las cercanías del nodo final de una de las correas anteriores y se levantará una ventana de dialogo preguntando si se desea fijar como nodo inicial el final de la correa seleccionada.

Como dijimos anteriormente, es posible agregar hoppers al final de las correas. Si este nodo se ubica cerca de un frente de carga, este equipo pasa a ser un Cargador de Camiones y el frente donde se ubica debe ser del tipo Semicircular, pues en caso contrario se levantará una advertencia antes de poder correr la simulación.

Hay que tener en cuenta que el Cargador de camiones, es también un equipo de carguío, por lo cual debe completarse su información tanto en el Match Pala-camión como en el Plan.

6.9 Matching pala-camión

En esta sección se especifica el tiempo y factor de carga (como número o distribución) para cada potencial par pala-camión. Ambos datos pueden ser distribuciones.

Figura 6‑15: Match pala-camión.

6.10 Interrupciones 

En esta etapa se deben completar dos sets de datos. Una correspondiente a interrupciones globales y otra a mantenciones programadas de equipos de transportes.

La primera tabla permite especificar las interrupciones globales de la operación de carguío y transporte correspondientes, por ejemplo, a colaciones o cambios de turno. Los datos a ingresar son: una descripción, inicio del evento, duración del evento y un conjunto de locaciones. Estas locaciones indican los potenciales destinos de los camiones, seleccionándose el más cercano para cada camión. Existe la opción On Route, donde el camión se detiene en el siguiente punto de la ruta que no sea una rampa. Tanto el tiempo de inicio como la duración del evento pueden ser definidas como números o distribuciones.

La segunda tabla hace que camiones específicos cumplan con el Mantenimiento Programado en momentos dados de la simulación (los cuales pueden a su vez seguir cierta distribución).

Figura 6‑16: Definición de eventos y mantenciones.

6.11 Plan a ser simulado

Finalmente, se debe especificar a DSIM un plan de ejecución. En un plan, se especifican las ubicaciones de equipos de carguío a distintos frentes, a lo largo de la simulación, y los destinos del material que tiene el material cargado. Los ítems a completar son

• Equipment ID, el equipo de carguío siendo asignado.
• Front ID, el frente de carga que se especifica.
• Destination, frente de descarga al que se manda el material.
• Delay, tiempo que debe transcurrir antes de que la pala esté operativa en el frente indicado.
• Maximum Tonnage, tonelaje máximo a cargar antes de cambiarse de frente o polígono de producción.
• Maximum Working Time, tiempo máximo de trabajo antes de cambiarse de frente o polígono.
• Priority, prioridad para recibir camiones en caso de falta de los mismos a mayor número mayor prioridad.
• Primary TPH target, flujo deseado de material en el circuito origen-destino. En esta tabla cada pala puede aparecer en varias filas, de forma que durante la simulación pueda cambiar, ya sea de frente, o del destino al que está enviando el material (ej. distintas plantas o cambio de mineral a lastre en el mismo frente).
• Secondary TPH target, similar al caso anterior, este es el segundo flujo de saturación. Solamente tiene sentido editar este dato si se utiliza la opción 2 o 3 de las fases de despacho en las opciones de simulación y este valor sea mayor al TPH primario.

Los valores de Maximum Tonnage y Maximum Working Time limitan la operación del equipo de carguío, de forma que cualquiera de los dos hitos que se cumpla primero, la pala pasará a una siguiente fila (i.e. cambio de frente o polígono). Sin embargo, la disponibilidad real de la pala para cargar en este nuevo frente sufre un tiempo Delay de espera, a fin de simular el desplazamiento del equipo. 

Las columnas de Priority, Primary TPH Target y Secondary TPH Target controlan la asignación de camiones a la pala en función de la escasez de camiones. Efectivamente, durante la simulación DSIM asignará camiones priorizando las palas con un mayor indicador de prioridad y que tengan un ciclo más corto (que se encuentren más cerca) buscando cumplir con una productividad objetivo (Primary Target TPH) para cada fila del plan. Para activar la columna Primary/Secondary TPH Target se debe seleccionar el cuadrado Edit Primary/Secondary TP”.

Figura 6‑17: Definición del plan.

6.12 Definición y asignación de perfiles de frentes de carga y descarga

En primera instancia, se debe volver a la pestaña Layout para manejar esta sección.

Como se mencionó en 4.6.3, cada frente de carga y descarga posee ciertos atributos, tales como número y tiempo de aculatamiento.

Para la creación de un perfil de carga/descarga, se debe seleccionar un frente de carga o descarga, donde se desplegará una nueva ventana de esta forma.

Figura 6‑18: Mensaje desplegable en selección de frente

Figura 6‑19: Ventana emergente en frente de carga

Figura 6‑20: Ventana emergente en frente de descarga

Si el perfil deseado existe, solo basta seleccionar una opción y clickear en Close. Por otro lado, si no existe un perfil con las caracteristicas deseadas, se puede crear uno seleccionando la casilla Edit Profiles, donde aparecerá una nueva ventana emergente, la que confirma que un frente de carga no considerará el valor Dumping Time.

Figura 6‑21: Ventana emergente en edición de perfiles

La nueva ventana muestra el Parking Times Editor, donde se pueden agregar, eliminar y modificar las plantillas utilizadas. A esta ventana también se puede acceder a través de la pestaña Project.

Figura 6‑22: Editor de Perfiles

1. Parking Type: Corresponde a la forma y número de aculatamientos que los equipos tendrán en dicha frente. Cabe destacar que la forma debe concordar con el perfil deseado.
   1. Frente de carga: One Front y Two Fronts
   2. Frente de descarga: One Front y Two Fronts
   3. Frente de descarga con chancador: Crusher 1 front y Crusher 2 fronts
2. Parking Times: Corresponde al tiempo que toma un equipo en aculatar desde el fin del camino hasta que se estaciona a un costado de la pala. Se define uno para cada tipo de camión.
3. Dumping Times: Corresponde al tiempo que toma un equipo descargar el material. Este valor no se considerará en el caso de un perfil de carga.

Para salir de Parking Times Editor solo basta hacer click en OK.

Es en esta sección donde un chancador debe ser asignado a una frente.

6.13 Relleno y asignación de perfiles de velocidad

Para determinar el perfil de velocidad de los camiones se debe ir a la subpestaña Trucks Parameters. Este paso puede completarse en cualquier momento, pero es recomendable hacerlo después de definir los distintos tipos de camiones que recorrerán la mina.

Cada camino queda definido por un grupo, donde cada grupo tiene asociado un color. Para definir el color a cada ruta basta con seleccionarla, asignarle un grupo y pinchar el botón Roads in Group. Esto resulta útil para definir zonas como dentro y fuera del pit, como se puede ver en la siguiente figura.

Figura 6‑23: Definición de perfiles de velocidad y consumo de combustible de camiones.

Para cada Type de camiones es posible definir un perfil de velocidades indicando la velocidad crucero en subidas, bajadas y terreno plano, ya sea cargado y descargado. Estos valores son muy importantes, ya que definen en forma significativa los tiempos de ciclo y por lo tanto la productividad del sistema. 

Así como se definen las velocidades, es posible definir consumos de combustible en cada una de estas situaciones, además de en descarga o detención. Estos valores permiten realizar estimaciones en el consumo de combustible y por lo tanto el costo de transporte.

6.14 Opciones de despacho

Antes de correr la simulación se permite seleccionar el tipo de despacho que se utilizará durante la simulación. Se puede acceder a estas opciones a través del menú Project. Las opciones disponibles son:

• Despacho base (Base dispatch): Los equipos de transporte disponibles se asignan a la pala más cercana y de mayor prioridad.
• Opción 1 (Option 1): Si luego del despacho base aún hay camiones disponibles estos se asignan de manera aleatoria a cualquier equipo de carguío que no haya terminado su plan.
• Opción 2 (Option 2): Si luego del despacho base aún quedan camiones disponibles estos se asignarán a la pala más cercana hasta satisfacer su segundo flujo de saturación.
• Opción 3 (Option 3): Este caso se realiza el despacho base, luego se busca satisfacer el segundo flujo de saturación y, si quedan equipos disponibles, se asignan de manera aleatoria a las palas que siguen trabajando.

Figura 6‑24: Opciones de despacho. Al acercarse a las opciones se muestra una breve descripción de cada una.

Es posible modificar esta opción en cualquier momento de la entrada de datos y se accede a ella en la pestaña de Project. El valor por defecto es la Opción 3. Tanto la Opción 2 como la 3 utilizan la columna Secondary TPH Target de la tabla de Plan y para que logre los resultados deseados, este valor debe ser mayor que Primary TPH Target.

6.15 Ejecución de las simulaciones y Reportes

Una vez que se han especificado todos los parámetros anteriores, se procede a la simulación de los mismos. Para ello vamos al menú de arriba, y en Simulation apretamos el comando Run, con lo cual se abre la siguiente ventana

Figura 6‑25: Opciones de simulación.

En el Output Directory se define la ruta en la que se guardarán los reportes (en formato Microsoft Excel). Por otro lado, se puede definir el número de réplicas, el tiempo de simulación, si desea o no tener visualización 3-D de una réplica y la velocidad de dicha visualización.