Capacidad de transporte necesario en una empresa minera
Basado en un modelo de simulación con Vensim
José Carrillo Castillo
jecc.mba@gmail.com
El curso permite adquirir el dominio de la creación de modelos de
simulación basados en la metodología del System Thinking y la Dinámica de Sistemas
de Jay Forrester utilizando el software de simulación Vensim.
Este curso aporta a las áreas de Negocio, Emprendimiento y Gestión del MBA una
herramienta que pueden usar los alumnos en su actividad profesional como
consultores, asesores y técnicos para empresas privadas o para el sector público.
Estos
profesionales suelen enfrentarse a problemas débilmente definidos, y en los que se
dispone de pocos datos actuales y con frecuencia ninguno histórico.
En estas
ocasiones, los modelos de simulación basados en Dinámica de Sistemas permiten,
trabajando con hipótesis realistas, elaborar propuestas de actuación. Esto se consigue
con la ayuda de software que facilita tanto la construcción de los modelos como la
realización de simulaciones posteriores.
La minería es una industria de altos volúmenes, en el caso del Cobre los más altos del
mundo, lo que implica una serie de dificultades técnicas en varios ámbitos.
En este trabajo se abordará la problemática del almacenamiento intermedio que existe
luego que se produce el concentrado de cobre, posterior al proceso de mina,
Chancado, molienda, flotación y filtrado, lo que genera un concentrado de un 30% de
ley de Cobre con un porcentaje de humedad del orden del 9%.
La empresa en la que se desarrolla el caso transporta a Puerto para embarque y a una
fundición cercana toda su producción de concentrado en camiones por carretera
pública.
Todo el proceso minero es con recursos propios de la empresa, pero el transporte en
camiones corresponde a un contrato de servicios con una empresa de transporte, el
que puede tener variaciones en cuanto a la disponibilidad de camiones para el
transporte del producto.
La capacidad de almacenamiento máxima es de sólo 2,000 toneladas de concentrado,
por lo que si este valor se alcanza, es posible llegar a parar la planta concentradora por
este motivo, lo que implica altos costos por no producción.
Por el lado de la empresa minera, las variables de tonelaje de mineral y la ley
proveniente de la mina, son variables que pueden cambiar en el periodo dentro de
ciertos márgenes, lo que afecta la producción de concentrado y por lo tanto la
necesidad de transporte. Estas variables son predecibles dentro de ciertos niveles, pero
generan una incertidumbre en el resultado.
Algunos datos usados en el modelo
La Planta de conminución recibe diariamente un promedio de cien mil (100,000)
toneladas de mineral de la mina, con una ley promedio de 1% de Cobre, principalmente
como Calcopirita, que es la especie más común en Chile dentro de los súlfuros de
Cobre, este mineral entra a la sección de Chancado y luego a molienda donde su
tamaño es disminuido a niveles de arena o polvo. Este material, sin pérdidas de la masa
original, es transportado a la planta Concentradora mediante tuberías en forma de
pulpa, con un porcentaje de sólidos promedio del orden del 55%. En la planta
concentradora se produce la separación o Concentración de la especie de interés, por
lo que en el proceso de flotación se separa el concentrado de cobre que llega a una ley
muy estable del orden del 30% Cu promedio y se descarta un desecho denominado
relave a un tranque de acopio de este material, que tiene una ley, también muy estable,
en torno al 0,1% Cu promedio.
Conclusiones
Tal como se mencionó al inicio de este trabajo, la minería es una actividad de altos
volúmenes, lo que implica altos costos por detenciones.
En este trabajo se utilizó la técnica de simulación adquirida en la clase para modelar
uno de los procesos que generan alta incertidumbre en el resultado de la operación,
como es el despacho e concentrado.
En una primera instancia, se modelo de forma determinística el proceso, llegándose a
estimar que a una producción de 3,010 toneladas de concentrado diarias, una capacidad de despacho o transporte de la misma magnitud, mantiene el almacén o
bodega de concentrado en equilibrio y sin acumulación.
Como es sabido, estas condiciones no son reales, ya que algunas variables presentan
una volatilidad, propia de sus procesos. En el caso se analizó la variabilidad de las
variables de ley mina, tonelaje molido y disponibilidad de camiones, que son, dada la
experiencia del autor de este trabajo, las de mayor incidencia en cuanto a volatilidad en
el sistema.
Los resultados muestran, que la bodega de concentrado nunca acumula (tiene valores
negativos realmente) por lo que el riesgo de sobrepasar el límite de almacenamiento y
detener la planta es muy bajo, con la capacidad actual de transporte, por lo que es
posible explorar la posibilidad de disminuir la cantidad de camiones y bajar el costo del
actual contrato, dadas las condiciones actuales de baja del cobre en el mercado
mundial.
La explicación de este comportamiento, el autor lo entiende por el efecto de la
diferencia de volatilidades entre la variable de entrada, que acumula el efecto de dos
variables aleatorias con desviaciones estándar importantes y la de salida en el sistema,
entendiendo que la de menor volatilidad (salida) es más eficiente, además del efecto del
redondeo de algunos valores que pueden afectar el balance de masa global del
sistema.
Los resultados han sido satisfactorios y pueden generar un beneficio económico real,
por lo que se consideran un éxito y abren la posibilidad de mejorar la modelación y
aplicar en otras áreas que tienen una problemática similar.
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