2. Alternativa 2: Múltiples puntos de Carga y múltiples puntos de descarga.
2.1 Descripción del Modelo
Este modelo se concibe para representar escenarios futuros de tener varios puntos de carga operando simultáneamente y descargar en varios lugares también simultáneamente. Los puntos de carga se clasifican en dos tipos, los que envían ripio a los pretiles y los que lo envían a los muros. De este modo, la flota de camiones se asigna a los puntos de descarga, lugar que se modela como generadores de una demanda de ripio, lo que es provista en los puntos de carga y deben ser trasladadas por los camiones considerados para satisfacer las demandas. Como batería límite del modelo se consideran 4 puntos de carguío para cuatro puntos de descarga en los pretiles, y 6 puntos de carga para 6 puntos de descarga en los muros, totalizando 10 puntos de carga y 10 puntos de descarga. El modelo considera que los camiones pueden cargar en cualquier punto de carga activo que corresponda al tipo de ripio que deben transportar.
Figura 23: Esquema Circuitos Transporte Ripio
La disponibilidad de camino para el traslado de ripios se mantiene tal cual se describe en la Figura 17 de la Sección 7.1: Descripción del Modelo de Alternativa 1.
2.2 Control de Tiempo para Cambio de Turno y Colación.
El procedimiento para el control de flujo de los camiones es el que se describe en detalle en la Sección 7.2, ya que la lógica del operador ubicado a la entrada del botadero se mantiene igual.
Cabe señalar que, para seleccionar la cola más corta en caso de ir a cargar, se considera no solamente los camiones que se encuentran en la cola, sino también los camiones que van en camino hacia dichos lugares de carga.
2.3 Bitácora Flujo Camiones Alternativa 2.
Con el propósito de revisar la toma de decisiones en el control de flujo de los camiones en esta alternativa, se observa en la Tabla 17: Bitácora de Camiones en Alternativa 2, que al hacerle el seguimiento en forma aleatoria al camión # 32, se observa que, cercano a la hora de cambio de turno, este camión que atiende la demanda del Pretil 2, a las 7:12 se encuentra en la entrada al botadero, EntradaBT1, momento en el cual se observa en la columna tQueda que quedan 32.8 min, y en la columna tIrCarga se observa que se demoraría 21.75 min, por lo que se decide ir a cargar, registrándose que a las 7:17 ya se encuentra cargado a la salida del botadero (Punto DesvEntradaBT) con destino a PDescPretil2. En este punto se calcula el tiempo que le tomaría al camión en ir a descargar y regresar. En la columna tIrDesc se observa que tomaría 61.29 min, por lo que se decide que el camión debe ir al parqueadero ya que no alcanza a ir a descargar. Por este motivo, a las 7:17 se encuentra en el Parqueadero Botadero (PqBot) y espera hasta el cambio de turno.
Cabe precisar que si bien en la columna tIrCarga indica que demoraría 21.75 min en estar cargado, pero efectivamente a las 7:17 ya estaba cargado, esto se debe a que hay un margen de tiempo para prevenir cualquier demora.
Tabla 16: Bitácora Camiones Alternativa 2.
2.4 Resultados Alternativa 2: Múltiples Puntos de Carga y Múltiples Puntos de Descarga.
Los resultados que se muestran a continuación se comparan con los valores observados de las operaciones, escogiéndose al azar la semana del 6 al 11 de junio. Los datos se presentan en el Anexo 10. Un resumen de dicha información se presenta en la siguiente tabla.
Tabla 17: Resumen Control Operacional.
Se observa que, en promedio, para el circuito que traslada ripio al Muro Sur, moviliza un total de 2.594 m3 de ripio, dando 9.5 vueltas por tolva y cuenta con una flota de 19.57 camiones. De igual forma se calculan los rendimientos promedios para el circuito Muro Oeste. Para el circuito hacia los Pretiles, se considera un acumulado de los circuitos al Zampeado y al Relleno, ya que la flota de camiones estaba integrada. Con esta información de productividad promedio para todos los circuitos, se considera que se logra en un tiempo de 16 horas efectivas, por lo que se puede conocer el tiempo de ciclo que tendrían bajo estas condiciones operacionales, con lo cual, el tiempo de ciclo para el circuito Muro Sur sería de 1.75 hrs, para el circuito Muro Oeste de 1.60 hrs y para el circuito de los Pretiles de 1.03 hrs.
Con esta información de productividad de los circuitos es posible encontrar el tamaño de la flota para cada uno, y conociendo esta tasa de demanda de carguío, es posible calcular el comportamiento de las esperas y servicios de las excavadoras aplicando la Teoría de Colas. A continuación, en la Tabla 18 se muestran los cálculos para estimar el largo de las colas y los tiempos de espera para el carguío.
Tabla 18: Estimación Tamaño Flota en estado Estacionario.
De acuerdo con estos cálculos, el tamaño de la flota de camiones sería de 22 tolvas para el Zampeado y 3 tolvas para el Relleno, totalizando 25 tolvas para estas operaciones. De igual forma se estima que, para el circuito del Muro Sur se requiere de 20 tolvas y para el circuito Oeste de otras 23 tolvas adicionales. Esta flota es coincidente con las asignaciones promedio que se realizaron, tal como se mostró en la Tabla 17.
También se logra conocer que el largo promedio de las colas para las excavadoras de los circuitos hacia los pretiles sería de 2.7 tolvas, y para los circuitos a los muros sería de 5.2 tolvas.
Con estos indicadores de rendimiento del sistema, se hace correr el simulador usando las condiciones operacionales indicadas en el Anexo 1, y se obtienen los siguientes resultados que se muestran a continuación.
Figura 24: Tablero de Mando Operacional Sistema Talabre.
El primer gráfico corresponde a la utilización de las excavadoras, apreciándose una leve diferencia con los valores esperados de la utilización de las excavadoras que atienden las tolvas de los pretiles, existiendo una mayor similitud con las excavadoras que atienden las tolvas de los muros. Esta discrepancia queda sujeta a un mayor análisis de su justificación.
En el segundo gráfico se compara la productividad de cada circuito, apreciándose una mayor productividad simulada en el circuito del Muro Oeste y un menor nivel de transporte simulado en el circuito a Zampeado de pretil. Sin embargo, tal como se aprecia en la Figura 25, el nivel de producción diaria es similar entre lo observado y lo simulado.
Figura 25: Comparación Productividad Observada y Simulada.
En la siguiente tabla se presentan los valores cuantitativos de esta comparación.
Tabla 19: Rendimiento Operacional comparado entre Observado y Simulado.
A continuación, la Tabla 20 muestra los indicadores según la metodología ASARCO, que describe las utilizaciones de los tiempos, para llegar a estimar el tiempo efectivo para las operaciones. De acuerdo con las prácticas operacionales simuladas, se encuentra que el tiempo efectivo usado en las operaciones es de 14.4 hrs al día, siendo inferior a las 18 hrs consideradas en el cálculo de rendimiento del sistema en estado estacionario.
Estas 3.6 horas de diferencia se encuentran en el tiempo que deben esperar los camiones para el cambio de turno en el Parqueadero Botadero, dado que las tolvas de los pretiles no alcanzan a ir a descargar y volver. En la Sección 8.3 se presenta un caso que confirma esta situación.
Tabla 20: ASARCO
Adicionalmente, se hace un análisis del estado en que se encuentran las tolvas al momento del cambio de turno y de las colaciones, observándose una alta concentración de camiones en el Parqueadero Botadero comparado con el Parqueadero Acciona. Esta concentración de tolvas en el botadero se debe a que las tolvas que atienden a los pretiles están obligadas a estacionarse en el botadero, ya que no hay vialidad para que estas tolvas puedan dirigirse al Parqueadero Acciona desde un punto más cercano. Esta situación se puede apreciar en la Figura 23: Esquema Circuitos Transporte Ripio, mostrada en la sección 8.1.
En la Tabla 21: Distribución de Tolvas en Parqueaderos, se muestra el resumen de los registros de las tolvas que ingresaron a cada parqueadero en las distintas ocasiones. Al revisar la planilla Bitácora, que está en el archivo Excel adjunto, se puede encontrar que, por ejemplo, de las 25 tolvas cargadas en el Parqueadero Botadero por Cambio de Turno a las 20:00 horas, 23 corresponden a tolvas que atienden los pretiles y sólo dos son tolvas que atienden a los muros. Y como el total de la flota de tolvas que atienden a pretiles es de 25, se concluye que solamente 2 tolvas que atienden a pretiles están vacías y que los 27 restantes son tolvas que atienden a los muros.
Esta situación explica también el gráfico mostrado en la Figura 24: Tablero de Mando, donde se muestra el largo de las colas en las excavadoras, en que los máximos para las excavadoras de los muros se producen a las 8:00 hrs. y 20:00 hrs., y para las excavadoras de los pretiles está desplazado para las 10:00 hrs. y 22:00 hrs. Este desplazamiento se justifica con que las 23 tolvas que atienden a los pretiles, alcanzan a ser cargadas y después del turno van directamente a descargar, y en aproximadamente 1 hora más, vuelven al punto de carguío.
Tabla 21: Distribución de Tolvas en Parqueaderos.
También se realiza una sensibilización al tamaño de la flota, tomando el caso de la flota al muro oeste. En la Tabla 22, se evalúa la productividad de una flota de 22, 20, 18 y 16 camiones. Se puede apreciar que el tamaño está ajustado, ya que una disminución de la flota implica una disminución significativa en la cantidad de vueltas, por lo que no es recomendable disminuirla.
Tabla 22: Sensibilización Flota camiones Muro Oeste.
2.5 Conclusiones
- Es preciso mencionar que se observa una asignación de tolvas adecuada para lograr los niveles de producción observados. Los 68 camiones alcanzan a transportar las 11.829 m3 al día.
- Se detecta una distorsión en los datos observados respecto a la cantidad de vueltas y flota de tolvas entre los circuitos al muro sur y al muro oeste. El tiempo de ciclo de ambos circuitos son parecidos, 1.75 hrs. y 1.6 hrs., en circunstancias que el recorrido al muro sur es de 10 km. mayor que el recorrido al muro oeste, lo que implica al menos una diferencia de 0,5 hrs. entre ambos tiempos de ciclo.
- Se estima que los ajustes necesarios incorporados al modelo para lograr el nivel de producción igual al observado son altos, lo que se manifiesta en alto tiempo de reservas programadas y pérdidas operacionales. (Ver Tabla 20).
- Se estima conveniente estudiar la posibilidad de habilitar una vialidad, para que las tolvas que atienden a los pretiles tengan opción de estacionarse lo más cercano posible a su destino y reducir los altos tiempos de espera por no alcanzar a descargar.