سبد خرید شما خالی است.
برنامه‌ریزی کوتاه مدت معادن روباز بیشتر برای افزایش بهره وری ماشین‌آلات و با هدف کاهش انحراف از برنامه تولید بلندمدت تهیه می‌شود.عوامل متعددی باعث می‌شوند تا عملکرد برنامه‌ریزی‌های کوتاه مدت در راستای اهداف برنامه‌ریزی بلندمدت نباشد .
تاخیر در دسترسی به اهداف از پیش تعیین‌شده در برنامه‌ریزی کوتاه مدت علاوه بر افزایش هزینه‌های جاری و تغییر ذخیره قابل‌استخراج، بسته‌شدن معدن و تبعات پس از آن را نیز در پی خواهد داشت.
نوسان در تولید، سبب ایجاد مشکلات در سطوح مختلفی می‌شود و می‌تواند حتی به عنوان تهدیدی شدید برای جامعه تلقی شود. از این رو انتظار جامعه وجود برنامه پایای، اطمینان بخش و ایمن است.طبق تعریف، پلان یا برنامه به طرح یا چارچوبی گفته می‌شود که به منظور دسترسی به هدفی مشخص و انجام کار تهیه تنظیم می‌شود.
برنامه‌ریزی برای یک دوره خاص انجام می‌گیرد و لذا دقت برنامه به کمیت و کیفیت داده های مربوط به آن دوره وابسته است. برنامه‌ریزی تولید معادن روباز عبارت است از تعیین ترتیب زمانی و مکانی استخراج بلوك هایی که درون محدوده ی نهایی قرارگرفته‌اند، با اهدافی از قبیل بیشینه‌سازی ارزش خالص فعلی جریان نقدینگی، کمینه کردن هزینه‌ها، بیشینه‌سازی بازیابی ماده معدنی و …. به طوری که تمام محدودیت‌های عملیاتی و استخراجی را برآورده سازد.
برنامه‌ریزی برای معادن روباز یک روند چند زمینه‌ای است که نیاز به جمع‌آوری داده از زمینه‌های مختلف دارد. حجم و دقت داده ها به نوع پلان بستگی دارد. بعضا منابع تامین داده ها یکسان اما به دلیل متفاوت بودن پلان یا برنامه، کمیت و کیفیت داده ها متفاوت خواهند بود. لذا وظیفه اصلی برنامه‌ریز معدن، جمع آوری داده و هماهنگی متخصصین در زمینه‌های مختلف ارائه مناسب‌ترین برنامه می‌باشد.
برنامه ریزی برای معدن جهت دسترسی به یک یا ترکیبی از اهداف ذیل تهیه می‌شود:
⦁ بیشینه‌کردن میزان سود یا ارزش خالص فعلی،
⦁ بیشینه‌کردن میزان استخراج کانسنگ از ذخیره،
⦁ بیشینه‌کردن ارزش هر تن محصول نهایی معدن (محصول قابل فروش)،
⦁ به حداکثر رساندن عمر معدن.
آغاز برنامه‌ریزی با بلندمدت برای تمام عمر که در آن تجسمی از شکل نهایی معدن صورت می‌گیرد. متناسب با شرایط موجود معدن برنامه‌ریزی عملیاتی و در جهت آخرین کوتاه مدت اجر می‌شود. در مواقعی هماهنگی بین بلندمدت و کوتاه مدت با میان مدت انجام می‌شود.
تهیه برنامه بلندمدت با هدف تعیین شکل نهایی و محدوده نهایی و همچنین مشخص کردن مسیر و گام های رسیدن به اهداف ذکر شده با تعدادی برنامه کوتاه مدت.تقسیم‌بندی برنامه‌ها بر اساس زمان و طول دوره مشخص شده و همچنین بر این باورند که به دلیل وجود همپوشانی این نوع تقسیم‌بندی گنگ است و بر اساس تعریف هر سازمان می‌تواند تفاوت داشته باشد.
سطح ریسک هر برنامه متفاوت است. این برنامه‌ها بر هم تأثیر گذارند بطوری که نتایج برنامه کوتاه مدت در بلندمدت و نتایج برنامه بلندمدت در برنامه تمام عمر تأثیر گذار است.
چارچوب فعالیت‌های معدنکاری با برنامه تفهیمی و برنامه‌ریزی استخراج و فرآوری برای تمام عمر معدن با بلندمدت تهیه می‌شود. دیده شدن مشکلات اجرایی و ارائه راه کار در کوتاه مدت و در چارچوب این برنامه و نیاز روزانه کارخانه برنامه اجرایی تهیه می‌شود. برنامه میان مدت ماهیت خاص دارد.
آماده شدن برای آینده با برنامه بلندمدت که ارزش بلندمدت را بیشینه می‌کند، صورت می‌گیرد. برنامه‌ریزی بر اساس شرایط فعلی پروژه به طوری که در راستای برنامه بلندمدت باشد در کوتاه مدت انجام می‌شود. ارتباط بین کوتاه مدت و بلندمدت با برنامه میان مدت میسر می‌شود.
تهیه برنامه‌های بلندمدت و کوتاه مدت در سابقه تحقیق موضوع نسبت به سایر برنامه‌ها از اهمیت بیشتری برخوردار بوده اند. تهیه برنامه بلندمدت برای توجیه اقتصادی و راه اندازی معدن ضروری است اما خطای این برنامه زیاد است. از طرفی برنامه‌ریزی کوتاه مدت برای آینده نزدیک و بر اساس داده های دقیق‌تر تهیه می‌شود و از خطای کمتر و قابلیت اطمینان بیشتری نیز برخوردار است.
هر یک از این برنامه ها مطابق با مراحل عمر معدن و حجم اطلاعات در دسترس تهیه می‌شود. برنامه کوتاه مدت برای یک دوره یک یا چندماهه تهیه می‌شود و پلانی است که با زمان اجرا فاصله بسیار کمی دارد و با توجه به امکانات موجود و موانع در پیش رو تهیه می‌شود.
بر همین اساس داده ها جزئی‌تر از پلان بلندمدت و میان مدت معادن روباز و به واقعیت نزدیک‌ترند. در پلان کوتاه مدت باید مشکلات اجرایی پیش رو دیده شوند و راه حل نیز ارائه شود. پلان باید بخش بسیار محدود و خاص از معدن مثل استخراج بلوك های مشخصی را پوشش دهد.
بنابراین جریان برنامه‌ریزی کوتاه مدت اولاً با برنامه‌ریزی روزانه عیار خوراك کارخانه مرتبط است ثانیاً بهره برداری تجهیزات شامل برنامه‌ریزی تعویض دستگاه ها، خرید دوباره و برنامه‌ریزی نفرات اپراتور برای بهبود بهره وری نیروی انسانی ارتباط دارد. برنامه‌ریزی کوتاه مدت باید نظارت کند که اهداف برنامه‌ریزی میان مدت در برنامه‌ریزی‌های روزانه، هفتگی و ماهانه دنبال شود.
٣. روش های حل مسئله برنامه‌ریزی تولید کوتاه مدت
استخراج ذخایر ناهمگن نیازمند برنامه‌ریزی تولید کوتاه مدت دقیق تر است تا ارسال یکنواخت مواد به کارخانه تضمین‌شده باشد. همچنین در معادنی که نیاز به ترکیب ماده معدنی وجود دارد، تهیه برنامه تولید کوتاه مدت ضروری است. برنامه‌ریزی کوتاه مدت بیشتر برای افزایش بهره وری ماشین‌آلات و همچنین باهدف کاهش انحراف از برنامه تولید بلندمدت تهیه می‌شود.
اهدافی که در برنامه‌ریزی کوتاه مدت دنبال می‌شوند به این صورت خلاصه می‌شوند:
⦁ تضمین کیفیت ماده معدنی ارسال شده به کارخانه فرآوری در طول دوره موردنظر
⦁ تضمین کمیت ماده معدنی ارسال شده به کارخانه فرآوری در طول دوره موردنظر
⦁ استفاده بیشتر از ظرفیت‌ها، امکانات و شرایط موجود
⦁ کاهش جابجایی تجهیزات و استفاده بهینه از آنها
⦁ کاهش انحراف از اهداف برنامه تولید بلندمدت
⦁ ارائه یک برنامه عملیاتی برای استخراج
⦁ تضمین تداوم عملیات و عدم بروز مشکل در دوره های بعد
⦁ قابلیت تغییر برنامه در شرایط غیرمنتظره (خرابی ماشین) و تضمین انعطاف پذیری سیستم
برنامه‌ریزی تولید کوتاه مدت در معادن به‌صورت دستی انجام می گرفته است. به این ترتیب که با توجه به برنامه‌ریزی تولید بلندمدت، موقعیت بلوکها و سینه‌کارهای استخراجی شناسایی‌شده و سپس با نمونه‌برداری و با استفاده از روش چندضلعی، عیار و تناژ هر بلوك محاسبه شود.
درنهایت با در نظر گرفتن عیار و تناژ مورد نیاز کارخانه، میزان مواد استخراجی از هر سینه کار تعیین می‌شود. علاوه بر روش دستی روش های دیگری بر مبنای مدلهای ریاضی ارائه‌شده که این مدلها در قیاس با مدلهای برنامه‌ریزی بلندمدت انگشت شمار هستند.
بررسی روشها، مدلها و رویکردهای برنامه‌ریزی کوتاه مدت معادن روباز نشان می‌دهد که این روشها نسبت به برنامه‌ریزی بلندمدت از تنوع کمتری برخوردار است. در ادامه به توضیح مختصر روش های موجود با ذکر یک مورد مطالعاتی پرداخته شده است همچنین در ادامه سیر تحول سابقه تحقیق مربوطه ارائه می‌شود.
٣-١- مدل های مبتنی بر MIP برای برنامه‌ریزی کوتاه مدت:
روش های مدرن برنامه‌ریزی کوتاه مدت معدن عمدتاً مبتنی بر MIP است. این روشها از نظر سطح جزئیات مربوط به عملیات معدنکاری و فعالیت‌هایی که در نظر گرفته شدهاند متفاوت است.
چند مورد از این رویکرد به طور مختصر ذکر می‌شود که عبارت اند از :
الف) مدل سازی اولویت‌های معدن:
نمایه‌سازی اولویت‌های استخراج شده توسط اسمیت ارائه شد (که در آن مجموعه‌ای از بلوك های پیشینی باید قبل از دسترسی به یک بلوك خاص داده شده استخراج شوند) که متداول ترین روش است.
بلوم و همکاران در سال ٢٠١٤، ٢٠١٦ و ٢٠١٧ در مطالعاتشان بر خلاف ایده اسمیت، مدل اولویت‌ها به صورت غیرحضوری به طوری که بلوك b را می‌توان تنها با استخراج ( حداقل) یکی از تعدادی از مجموعه‌های مختلف بلوك استخراج کرد (یعنی به یک بلوك می‌توان از طریق راه های مختلف یا از تعدادی جهات مختلف دسترسی پیدا کرد) ارائه کردند.
عیوضی و عسکری در سال ٢٠١٢ یک مدل MIP برنامه‌ریزی کوتاه مدت را تحت تعدادی از سناریوهای مختلف حل می‌کنند، که در آن جهت استخراج با پیش‌نیازهای مختلف استخراج معادن، متفاوت است. برنامه با کمترین برش عملی به نظر می‌رسد.
ب) مدلسازی مقصدهای مختلف:
عیوضی و عسگری در سال ٢٠١٢ یک برنامه استخراج ماهانه، در طی یک افق ١ تا ٣ساله ارائه دادند به طوری که مدل سازی با در نظر گرفتن چندین مقصد برای مواد استخراج شده، انباشتگاه، چندین دستورالعمل معدنکاری و تصمیم‌گیری در مورد استفاده از رمپ‌ها برای جابجایی مواد از هر بلوك است.
هدف آنها به حداقل رساندن هزینه‌های استخراج، فرآوری، حمل و نقل و جابه‌جایی مجدد است، در حالی که رعایت (در بهترین حالت ممکن) به برنامه بلندمدت منجر می‌شود (تعیین مجموعه بلوك هایی که باید در انتهای افق کوتاه مدت استخراج شود). هزینه‌های جابه‌جایی مجدد زمانی پیش می‌آید که مواد در انباشتگاه ذخیره شده و در آینده از آن خارج شود .
متغیرهای تصمیم‌گیری برای نشان دادن کسری از هر بلوك معدن در هر دوره و ارسال به هر مقصد در دسترس (یک دامپ باطله، انباشتگاه یا مسیر کارخانه) و مقادیر مواد استخراج شده از هر بلوك که در امتداد هر رمپ خروجی موجود است، ارسال می‌شوند. راه حل‌های این MIP مکان بهترین مسیر را که باید در طول افق مورد استفاده قرار گیرند، مشخص می‌کند.
ج) برنامه‌ریزی با تخصیص شاول:
اوپادهی و عسکری در سال ٢٠١٩ رویکرد برنامه‌ریزی مبتنی بر شاول برای تولید برنامه کوتاه مدت را اتخاذ کردند. مدل آنها از متغیرهای باینری برای تخصیص شاول به جبهه کار (مجموعه بلوك) در هر دوره استفاده می‌کند. متغیرهای عدد صحیح تعداد سفرهای انجام شده توسط کامیون ها بین جبهه کار و مقصد (مانند کارخانه های فرآوری) و متغیرهای پیوسته مقادیر به دست آمده از هر جبهه کار در هر دوره را تعیین می‌کنند.
مجموعی از چندین هدف (حداکثر رساندن تولید، برآورده کردن مشخصات خوراك مورد نظر در هر کارخانه، برآورده کردن نیازهای اختلاط و به حداقل رساندن حرکات شاول) برآورد شده است.در همین راستا، مورالس و روبیو در سال ٢٠١٠ با استفاده از برنامه‌نویسی ریاضی، در زمینه برنامه‌ریزی کوتاه مدت برای یک معدن مس که برای کنترل ویژگی‌های خوراك کارخانه در نظر می‌گیرند.
روش های مبتنی بر تخصیص شاول در طول مطالعات گذشته مربوط به برنامه‌ریزی عملیاتی (روزانه) رایج است.اوپادهی و عسکری در سال ٢٠١٧ رویکرد برنامه‌ریزی مبتنی بر شاول برای تولید برنامه کوتاه مدت را اتخاذ کردند.
مدل آن ها از متغیرهای باینری برای تخصیص شاول به جبهه کار (مجموعه بلوك) در هر دوره استفاده می‌کند. متغیرهای عدد صحیح تعداد سفرهای انجام شده توسط کامیون ها بین جبهه کار و مقصد (مانند کارخانه‌های فرآوری) و متغیرهای پیوسته مقادیر به دست آمده از هر جبهه کار در هر دوره را تعیین می‌کنند.
مجموعی از چندین هدف (حداکثر رساندن تولید ، برآورده کردن مشخصات خوراك مورد نظر در هر کارخانه ، برآورده کردن نیازهای اختلاط و به حداقل رساندن حرکات شاول) برآورد شده است.
د) MIP های چند مرحله‌ای (حفاری، انفجار و استخراج):
لیو و کوزان در سال ٢٠١٢ و لیو و همکاران در سال ٢٠١٣ مدل سازی حفاری، نمونه‌گیری، انفجار و استخراج از بلوك ها و اختصاص تجهیزات به این فعالیت‌ها را انجام دادند. با توجه به مجموعه‌ای از فعالیت‌های معدن که باید به اتمام برسد، برنامه‌ای در نظر گرفتند که مدت زمان لازم برای تکمیل مجموعه فعالیت‌ها به حداقل برساند.
لیو و کوزان در سال ٢٠١٤، ٢٠١٦ و ٢٠١٨ مدلی برای تجهیزات ارائه و استفاده از آن با جزئیات و رعایت ظرفیت‌های عملیاتی؛ زمان های آماده به کار؛ سرعت ؛ زمان حرکت وابسته به بلوك، زمان اجرای عملیات وابسته به تجهیزات و استفاده از تجهیزات در مراحل مختلف استخراج (حفاری، انفجار و خاکبرداری). هدف آنها به حداقل رساندن زمان انجام فعالیت (طول عمر) و کاهش وزن کافی در مشاغل معادن روباز است.
٣-٢- فرا ابتکاری:
جستجوی همسایگی بزرگ (LNS) بخشی از رویکردهای مبتنی بر روشهای فوق ابتکاری برای برنامه‌ریزی کوتاه مدت است. جستجوی محلی کلاسی از الگوریتم ها را توصیف می کند که از راه حل به راه حل دیگر (با ایجاد تغییرات محلی) تا رسیدن به یک معیار متوقف (مانند راهحل با کیفیت مناسب کشف شده، عدم بهبود در بهترین راه حل یافت شده در مورد تکرارهای متوالی یا موارد دیگر بیش از محدودیت زمانی) را توضیح می دهند.
جستجوی مبتنی بر همسایگی یک روش جستجوی محلی است. با توجه به راه حل اولیه برای یک مسئله برنامه‌ریزی به عنوان مثال s، تکنیک‌های جستجوی همسایگی به دنبال یک راه حل بهتر s’ در یک محله هستند.s یک همسایگی معمولاً به عنوان مجموعه‌ای از راه حل‌هایی که با استفاده از یکی از تعدادی از “اپراتورهای تغییر” می‌توان از آنها حاصل شد، تعریف‌شده است.
نمونه‌ای از چنین اپراتور تغییر، در چارچوب برنامه معادن روباز، تغییر استخراج یک بلوك از دوره به دوره دیگر است. با حرکت از هر راه حل s، به بهترین راهحل s’در یک محله s، تا رسیدن به یک معیار توقف حاصل می‌شود.
٣-٣- مدیریت عدم قطعیت :
برنامه‌ریزی معادن روباز ، در هر افق ، با تخمین پارامترهای مربوطه یا متغیرهای مربوطه انجام می‌شود. مدل های بلوکی ماده معدنی خصوصیات هر بلوك را بر اساس نمونه‌ها و سنجش‌های حفاری تخمین می‌زنند که با دقیق‌ترین ارزیابی جزییات آن قابل استخراج نیست.
ظرفیت موجود تجهیزات و زیرساخت‌ها ممکن است تحت تأثیر نگهداری غیرمترقبه قرار بگیرد و فعالیت‌های برنامه‌ریزی شده ممکن است توسط هوای نامطلوب تغییر کند که این برنامه‌های قبلی را امکانپذیر نمی‌کند. در اکثر روش های برنامه‌ریزی کوتاه مدت که تاکنون توضیح داده شده است، تصمیم‌گیری‌ها بر اساس مدلها و پارامترهای تخمین زده ارائه شده اند، بدون اینکه تحت تأثیر عدم قطعیت موجود در مقادیر این ورودی‌ها قرار گیرند.
تعدادی از رویکردها برای برنامه‌ریزی کوتاه مدت، این عدم قطعیت را هنگام تشکیل راه حل، با هدف تشکیل برنامه‌هایی که تحت تأثیر قرار گرفتن عدم قطعیت را در نظر گرفته و یا حداکثر رساندن ارزش مورد انتظار از یک هدف است را محاسبه می‌کنند که این امر به احتمال زیاد تحقق نمی‌یابد.
ما دو روش متضاد را برای مدیریت این عدم قطعیت توصیف می‌کنیم:
١. شبیه‌سازی و بهینه‌سازی
٢. بهینه‌سازی تصادفی.
الف) شبیه‌سازی و بهینه‌سازی:
در این بخش توجه خود را به رویکردهایی که از شبیه‌سازی برای اهداف برنامه‌ریزی کوتاه مدت استفاده می‌شود، محدود می‌کنیم. شبیه سازی معمولاً برای درك رفتار یا نتیجه یک برنامه معدن معین تحت تحقق عدم قطعیت منابع مختلف استفاده می‌شود.
تعدادی از این رویکردهای برنامه‌ریزی یا بهینه‌سازی (درجات مختلف پیچیدگی) شبیه‌سازی را در هنگام وقوع حوادث ایجاد می‌کنند که نیاز به تغییر در برنامه دارند. با توجه به نقشه اولیه معدن،این روشها می توانند مورد استفاده قرار گیرند تا وسعت معادن خود را برای انطباق یا بازیابی رفتار مورد نظر در طول یک افق مورد استفاده قرار دهد.
اوپادهی و همکاران در سال ٢٠١٥ و اوپادهی و عسکری در سه پژوهش در سال ٢٠١٧ برای برنامه‌ریزی کوتاه مدت یک روش مبتنی بر تخصیص شاول را ارائه داده اند.
مدل MIP در هر دوره، هر یک از شاول های در دسترس را به جبهه کار اختصاص می دهد و در هر دوره تن مواد استخراج شده از هر جبهه کار را کنترل می‌کند. با توجه به یک تخصیص اولیه، از شبیه‌سازی برای ارزیابی میزان تحقق اهداف در سراسر برنامه‌ریزی استفاده می‌شود. پس از وقایع خاص ناشی از شبیه‌سازی (مانند خرابی شاول یا تکمیل یک بلوك)، یک تخصیص جدید شاول محاسبه می‌شود .
شبیه‌سازی معمولاً برای ارزیابی عملکرد یا قابلیت اطمینان یک برنامه در حضور عدم قطعیت زمین‌شناسی ( عدم قطعیت در برآورد ویژگی‌های بلوك) استفاده می شود. در این زمینه در یک معدن زغالسنگ روباز شیشوند و بندروف در سال های ٢٠١٤ و ٢٠١٦ از شبیه‌سازی شرطی استفاده می‌کنند و مجموعه‌ای از تحقق به همان اندازه احتمال ماده معدنی بودن را تولید می‌کنند.
شبیه‌سازی یک برنامه کوتاه مدت (توصیف دوره های زمانی که در آن هر بلوك استخراج شده و بیل مکانیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد) بیش از این دستاوردها برای تعیین کمیت تأثیر عدم قطعیت زمین‌شناسی در رضایت مجموعه‌ای از اهداف مربوط استفاده می‌شود.
این اهدافها شامل تحقق اهداف تولید (از نظر کیفیت و کمیت) و استفاده از تجهیزات می باشد. شیشوند و بندروف در سال ٢٠١٧ چندین مطالعه موردی را برجسته کرده اند که در آن از این برنامه شبیه‌سازی در محیط‌های صنعتی استفاده شده است.
ترکمنی و عسکری در سال ٢٠١٥ به طور مشابه عملکرد معدن را تحت برنامه کوتاه مدت، با عدم قطعیت موجود در زمان چرخه کامیون، تناژ مواد در هر بار کامیون و قابلیت اطمینان کامیون ها و شاولها ارزیابی می‌کرده اند.
ب) بهینه‌سازی تصادفی :
برنامه‌نویسی تصادفی رویکردی برای مدلسازی و حل مشکلات بهینه‌سازی تحت عدم قطعیت است. برنامه‌های تصادفی شامل برنامه‌های خطی، غیرخطی یا مختلط با عدد صحیح هستند که با پارامترهای تصادفی مدل می‌شوند (آنچه که می‌تواند پارامترهای ثابت در یک برنامه قطعی باشد، اکنون مقادیر حاصل از توزیع احتمال را می‌گیرد).
یک برنامه تصادفی ممکن است حاوی محدودیت‌های احتمالی (محدودیت‌هایی باشد که باید با یک مشکل مشخص در اختیار داشته باشند) یا ممکن است به عنوان یک مشکل پیش رو فرموله شود.
در یک برنامه تصادفی با مجموعه‌ای از تحققات ممکن ( سناریوها) از پارامترهای نامشخص یا تصادفی در مسئله، در کنار متغیرهای مرحله اول و مرحله دوم تعریف می‌شوند. در رابطه با یک مسئله برنامه‌ریزی، متغیرهای تصمیم‌گیری مرحله اول طرح مورد نظر را تعیین نمی‌کنند.
متغیرهای مرحله دوم با توجه به هر سناریویی که می‌تواند ایجاد شود تعریف می‌شود و نشان دهنده تعدیلاتی است که باید در صورت عدم تحقق سناریو مربوط به برنامه انجام شود. الگوریتم‌های تخصصی برای حل برنامه‌های تصادفی، به حداقل رساندن یا به حداکثر رساندن یک مقدار هدف غیرمنتظره با توجه به احتمالات مختلف ناشی از هر سناریو استفاده می‌شوند.
رویکردهای جایگزین که در زمینه کوتاه مدت برای بهینه‌سازی تصادفی در نظر گرفته شده است عبارت اند از:
١. طراحی سیاست‌های سازگار با برنامه‌های معدن به عنوان اطلاعات جدید (تخمین‌های زمین‌شناسی)
2. بهینه‌سازی نمونه کارها
٣. گزینه‌های واقعی.
پادورا و دیمیتراکوپولوس در سال ٢٠١٧ چگونگی ادغام اطلاعات جدید (مانند برآورد به روز شده در مورد خصوصیات مواد استخراج شده) را در نظر می‌گیرند. این ادغام از طریق استفاده از سیاست‌های کوتاه مدت تطبیقی برای اختصاص مقصد به بلوك های معدن حاصل می‌شود.
یک خط مشی مقصد را برای بلوك انتخاب می کند که باعث بهبود هدف است که در مطالعه موردی که توسط محققین بررسی‌شده است درآمد و هزینه‌های فرآوری برای هر مقصد را ذخیره می‌کنند. با برآورد تخمین‌های جدید برای محتویات یک بلوك، سیاست جدیدی شکل می‌گیرد که هدف گذاری مجدد سیاست کوتاه مدت برای رسیدن به بلوك است.
بهینه‌سازی نمونه کارها با هدف حداکثر کردن بازده مورد انتظار، میزان پول برای سرمایه‌گذاری در مجموعه دارایی‌های پر ریسک را تعیین می‌کند. اصانلو و رحمانپور (٢٠١٧)، برای برنامه‌ریزی تولید کوتاه مدت در معادن روباز، با در نظر گرفتن عدم قطعیت عیار از مدل بهینه‌سازی سبد محصول استفاده کردند.
مدل فازی خطی به‌عنوان یک کاربردی برای مدلسازی و بهینه‌سازی برنامه‌ریزی تولید تحت شرایط عدم قطعیت عیار معرفی‌شده است. این رویکرد به طراحان معدن پیشنهادهایی در خصوص کاهش میزان ریسک برنامه‌ریزی تولید ارائه می‌نماید و برنامه ریز قادر است با توجه به میزان عدم قطعیت پارامترهای طراحی، برنامه‌ریزی تولید بهینه را از میان سناریوهای ارائه‌شده انتخاب نماید.
نظریه گزینه های واقعی تکنیکی دیگر است که از اقتصاد وام گرفته‌شده و در برنامه‌ریزی کوتاه مدت معدن به کار گرفته‌شده است. لی و نایت در سال ٢٠٠٩ توضیح می‌دهند که چگونه می‌توان از گزینه‌های واقعی برای تنظیم مقصد مواد زائد در پاسخ به نوسان قیمت سوخت استفاده کرد.
در دوره های قیمت بالای سوخت، راهکارها جهت هدایت باطله به نزدیک‌ترین دامپ موجود دنبال می‌شود. در دوره هایی که قیمت سوخت کم است، باطله‌ها با هدف متعادل کردن حجم ذخیره در کل مجموعه‌ای ازدامپ‌های موجود، به سمت دامپ‌ها هدایت می‌شوند.
٣-٤- بهینه‌سازی چند هدفه:
بسیاری از رویکردهای توصیف شده در این بررسی برنامه‌های کوتاه مدت ایجاد می کنند که با توجه به اهداف متعدد، بهینه‌سازی می‌شوند. این اهداف معمولاً شامل به حداقل رساندن هزینه‌های عملیاتی، به حداقل رساندن انحراف موجود در کمیت و کیفیت ماد معدنی‌ِ تولیدشده از اهداف مورد نظر و حداکثر استفاده از تجهیزات موجود (اغلب برای دستیابی به تولید حداکثر یا توان). رویکردهای بهینه‌سازی با توجه به اهداف متعدد در سراسر ادبیات برنامه‌ریزی معدن متفاوت است.
راه حلی برای اهداف متعدد، شکل دادن یک‌وزنی منفرد نسبت به هر هدف و بهینه‌سازی با توجه به آن است. اوپادهی و عسکری در سال ٢٠١٧ با حل مسئله برنامه‌ریزی کوتاه مدت آنها با توجه به هر هدف به صورت جداگانه، وزنها را برای اهداف محاسبه می‌کنند تا “ارزشهای مربوطه خود را در فضای بهینه مطلوب” تعیین کنند و در ادامه مجموعه اهداف ترکیب می‌شوند.
محاسبه وزنهای عینی موضوعی است که در ادبیات مربوط به بهینه‌سازی چند هدفه مورد بحث قرار گرفته است. کولیو و همکاران سال ٢٠١٢ در مقابل به دنبال یافتن راه حل های غیر مسلط (پارتو بهینه) برای یک مشکل برنامه‌ریزی عملیاتی از طریق یک سری روش های فرا ابتکاری هستند. برای یک راهحل بهینه، تغییر راه حل به روشی غیر ممکن است که عملکرد خود را در برابر یک هدف، بدون کاهش عملکرد آن، بهبود بخشد.
در ادامه به سیر تحول روش های حل برنامه‌ریزی تولید کوتاه مدت معادن پرداخته می‌شود.
اسپلاین ١ و همکاران (١٩٧٢) به‌منظور برنامه ریزی چند معدن و کارخانه برای یک دوره ٥ ساله از مدل برنامه‌ریزی خطی و روش جستجوی مستقیم استفاده نموده اند. بدین منظور آنها نرم افزاری تحت عنوان GPS را برای این کار معرفی کرده اند.
این مدل باهدف تعیین نرخ تولید هر معادن روباز و مقصد ارسال مواد استخراج شده (کارخانه‌ها، انباشتگاه، دامپ باطله) تهیه‌شده است. در این مدل جریمه ناشی از عدم ارضای محدودیت‌ها برابر با هزینه افزایش ظرفیت هر بخش معدنی در نظر گرفته‌شده است.
نلسون و گولوتسون (١٩٧٩) یک برنامه کامپیوتری برای تعیین برنامه‌ریزی کوتاه مدت در یک معدن روباز ارائه دادند. آنها محدودیت‌هایی ازجمله عیار و تناژ موردنیاز کارخانه، موقعیت جاده معدن، ابعاد سینه کارها و ظرفیت سیستم بارگیری و حمل را مدنظر قراردادند. این برنامه درنهایت تعداد شیفت‌های موردنیاز برای استخراج هر سینه کار را مشخص می‌کند و سپس برنامه کوتاه مدت را در مقیاس ماهانه ارائه می‌دهند.
ویلکه و رایمر (١٩٧٩) از مدل برنامه‌ریزی خطی برای انجام برنامه‌ریزی کوتاه مدت در یک معدن سنگ‌آهن استفاده نمودند. انحراف از برنامه بلندمدت به علت غیر همگن بودن ذخیره، یکی از مشکلات برنامه‌ریزی در معدن موردمطالعه بود که برای غلبه بر این مشکل از مدل برنامه‌ریزی خطی استفاده شده است.
در این مدل به هر یک از بلوك های معدنی ضریب برنامه درجه اولویت اختصاص داده و سپس مدل برنامه‌ریزی خطی باهدف بیشینه کردن درجه اولویت اجرا مشود. محققان دیگری نیز از برنامه‌ریزی خطی به همراه برنامه‌ریزی ارمانی برای تعیین برنامه تولید کوتاه مدت استفاده کرده اند. هدف آنها کاهش انحراف از اهداف برنامه تولید بلندمدت در نظر گرفته‌شده است.
گرشون (١٩٨٢) نرم افزاری بر مبنای مدل برنامه‌ریزی عدد صحیح مختلط ارائه داده است. این مدل با انجام تصحیحاتی قابلیت تعیین برنامه بلندمدت، میان مدت و کوتاه مدت را داراست. این مدل توانایی در نظر گرفتن اهداف مختلف ازجمله بیشینه کردن NPV، بیشینه کردن عمر، بیشینه کردن میزان تولید و کمینه کردن هزینه را داراست.
ویلکه و هکه (١٩٨٤)، برای تخصیص کامیون ها در معادنی که دارای پیچیدگی زمین‌شناسی بالایی هستند، یک مدل شبیه‌سازی ارائه دادند که برای برنامه‌ریزی کوتاه مدت استخراج معادن مورداستفاده قرار می‌گیرد.
در این مدل علاوه بر تأمین ماده معدنی ازنظر تناژ، توجه خاصی به کیفیت ماده معدنی از نظر عیار ماده معدنی و عناصر همراه اعمال می‌شود. در این مدل اختصاص کامیونها، دو هدف بیشینه کردن به‌کارگیری و استفاده از ناوگان حمل و همچنین رسیدن به اختلاط موردنظر ماده معدنی را دنبال می‌کند. برای رسیدن به اختلاط مطلوب، می‌بایست ماده معدنی از نقاط مختلف بر اساس نرخی که در برنامه‌ریزی کوتاه مدت آورده شده است، حمل شود.
بسیاری از کارهای اولیه (پیش از ٢٠٠٠) در برنامه‌ریزی کوتاه مدت معادن روباز برنامه‌ریزی خطی (LP) است. توپاز و دوان در سال ١٩٨٩ تحقیقات اولیه در مورد استفاده از تکنیک‌های تحقیق عملیاتی در برنامه‌ریزی معدن را ارائه کردند.در زمینه کوتاه مدت، روشهای مبتنی بر LPبر حل مسئله ترکیبی در هر دوره زمانی متمرکز هستند.
الزامات اختلاط مطابق با محدودیت‌های اعمال شده، اعمال حد پایین و بالا بر مقدار مشخصه‌های مرتبط در ماده معدنی تولید شده فرموله شده اند. یکی از اهداف حداقل رساندن مجموع انحرافات در اختلاط از مواد معدنی تولید شده از مقادیر مورد انتظار است.
گرشون دو شیوه ابتکاری را برای توالی زمانی بلوك های که در یک زمینه کوتاه مدت قابل‌اجرا هستند، توصیف می‌کند. اولی مشکلات یک توالی از اختلاط یک دورهای را حل می کند، انتخاب مناطق برای استخراج در هر دوره طوری است که یک هدف بلندمدت میسر شود
.
دومین محاسبه، برای هر بلوك که بعد از آن استخراج می‌شود، مطلوبیت استخراج انتخاب مطلوبترین بلوك برای معدنکاری است. مطلوبیت یک بلوك مبتنی بر کیفیت و موقعیت آن در ذخیره است.
وایت و السون در سال ١٩٨٦ و ١٩٩٢، الگوریتمی ارائه دادند که اساس سامانه دیسپچینگ را تشکیل می‌دهد. این الگوریتم از دو مدل برنامه‌ریزی خطی تشکیل‌شده است. سامانه دیسپچینگ، برای ارائه یک برنامه‌ریزی کوتاه مدت، این دو مدل را به ترتیب حل می‌کند. طرح مدل، بر اساس شرایط معدن و با در نظر گرفتن پارامترهای موقعیت و دسترسی شاول ها در پله‌های کاری و انباشتگاه ها و میزان مواد معدنی موردنیاز کارخانه ارائه می‌شود.
نتیجه حاصل از مدل برنامه‌ریزی اول، نرخ بهینه تولید شاول را مشخص می‌کند. محدودیت‌های این مدل شامل ظرفیت شاول، ظرفیت کارخانه فرآوری، مشخصات کیفی موردقبول ماده معدنی و محدودیت اختلاط معدنی است.
ژانگ و همکاران (١٩٩٢) یک روش دومرحله‌ای برای تعیین برنامه کوتاه مدت ارائه دادند. در مرحله اول با استفاده از مدل برنامه‌ریزی آرمانی عدد صحیح، برنامه تولید میان مدت تهیه می‌شود. سپس در مرحله دوم با استفاده از روش های کامپیوتری و شبیه‌سازی، برنامه‌ریزی تولید کوتاه مدت معادن روباز تعیین می‌شود. برنامه تولید کوتاه مدت ارائه‌شده توسط این مدل بر مبنای شبیه‌سازی است و لذا ممکن است بهینه نباشد.
چاندا و ویکله ( ١٩٩٢) مدلی مرکب از برنامه‌ریزی ارمانی خطی و شبیه‌سازی برای برنامه‌ریزی کوتاه مدت ذخایر لایه‌ای و مشابه مدل ژانگ و همکاران ارائه داده اند. محدودیت‌های در نظر گرفته‌شده در این مدل شامل حداقل فضای کاری، شیب پایدار دیواره، در دسترس بودن بلوك ها و نسبت باطله برداری است. در این مدل ابتدا برنامه تولید میان مدت تهیه و سپس با استفاده از شبیه‌سازی تصحیحاتی در آن صورت می‌گیرد تا قابلیت‌های اجرایی برنامه افزایش یابد.
فیتاس و همکاران PITSCHED را در سال ١٩٩٣ توصیف می‌کنند، یک ابزار تعاملی طراحی‌شده برای هر دو برنامه‌ریزی بلندمدت و کوتاه مدت است. گروه هایی بلوكها به مناطق شاول تقسیم می‌شوند و اولویتی را به هر منطقه اختصاص می‌دهند. روشی خطی برای محاسبه درصد هر منطقه برای استخراج در هر دوره زمانی حل می‌شود، به طوری که هدف که استخراج مناطق با اولویتی بالاتر زودتر از مناطق اولویت پایین‌تر است.
محدودیت های این روش کران پایین و بالایی بر میزان مواد استخراجی (ماده معدنی و باطله) و کیفیت ماده معدنی تولید شده را تعیین می‌کند. کاربر به طور تکراری این اولویت‌ها را تنظیم می‌کند و برنامه‌ریزی خطی را حل می‌کند تا زمانی که یک راه حل رضایت‌بخش به دست آید.
سوندار و آچاریا در سال ١٩٩٥، یک سامانه برای برنامه‌ریزی کوتاه مدت در معادن روباز ارائه دادند. در این طرح با استفاده از یک مدل ریاضی برنامه‌ریزی خطی، انتخاب بلوك ها برای استخراج و همچنین با استفاده یک مدل ریاضی برنامه‌ریزی تصادفی انتخاب میزان و مکان بارگیری از بلوكهای استخراج شده انجام می‌شود.
در این مدل، اختصاص کامیونها به‌منظور رسیدن به طرح استخراجی به‌صورت هوشمند انجام می‌گیرد و هدف رسیدن به تولید سنگ‌آهن با استفاده از منابع و تجهیزات موجود از قبیل شاولها، کامیونها و سنگ‌شکن‌ها هست و در عین حال کیفیت ماده معدنی شامل میزان FeAl2O3 و SiO2 می‌بایست در بازه قابل قبول قرار داشته باشد. تابع هدف در این مدل بیشینه ساختن تعداد بلوكهای انفجاری در یک دوره از برنامه‌ریزی تولید هست و تمامی پله‌های استخراجی در دسترس در این هدف در نظر گرفته می‌شود که می‌توان به‌عنوان یکی از نکات مثبت این مدل در نظر گرفت، زیرا با افزایش تعداد بلوكهای استخراجی، امکان انجام اختلاط و رسیدن به ترکیب مناسب بیشتر خواهد شد.
محدودیت‌های این مدل شامل ظرفیت ناوگان حمل، میزان تقاضا برای ماده معدنی، کیفیت موردنظر ماده معدنی، محدودیت‌های ایمنی و ابعاد بلوك است.
چاندا و داغدلن (١٩٩٥)، مدلی مرکب از برنامه ریزی آرمانی خطی و شبیه‌سازی برای برنامه‌ریزی کوتاه مدت ذخایر لایه‌ای ارائه داده اند. محدودیت‌های در نظر گرفته‌شده در این مدل شامل حداقل فضای کاری، شیب پایدار دیواره، در دسترس بودن بلوكها، نسبت باطله برداری و کیفیت ماده معدنی است.
در این مدل ابتدا برنامه تولید میان مدت معدن با استفاده از برنامه‌ریزی خطی تهیه می‌شود، سپس در مرحله بعد، با استفاده از شبیه‌سازی (محل استقرار شاولها و محدودیت‌های هندسی)، تصحیحاتی در آن صورت می‌گیرد تا قابلیت‌های اجرایی برنامه افزایش یابد.
تابع هدف این مدل شامل بیشینه کردن فاکتور اقتصادی و به حداقل رساندن مجموع انحراف از عیار و تناژ تولید موردنظر، می‌شود. محدودیت‌های این مدل به صورت محدودیت های انحراف، حد بالایی و پایینی برای عیار و تناژ، کنترل میزان تولید (مقدار تولید از تناژ ممکن بلوك نباید بیشتر باشد)، تعریف می‌شود.
از کارهای اولیه مبتنی بر برنامه‌ریز ی خطی مرتبط با موضوع هو و همکاران است در سال ١٩٩٥ است که در آن یک شبکه PERT با محدودیت‌های مکان شاول، دسترسی بلوكها و رعایت پیش نیازی استخراج برای محاسبه سریع‌ترین زمان شروع و زمان تکمیل برای استخراج هر بلوك استفاده می‌شود. هدف برنامه‌ریزی (اهداف چندگانه) تعیین یک برنامه‌ریزی کوتاه مدت معدن است که با متغیرهای زمان شروع و زمان تکمیل بلوك صورت گرفته است.
یودی و همکاران از برنامه‌ریزی خطی استفاده کردند تا یک برنامه میان مدت (یک برنامه معدن سالانه یا سه ماهه) ایجاد کنند و در ادامه که با استفاده از ابزارهای CAD به یک فرآیند برنامه‌ریزی کوتاه مدت دستی تبدیل می‌شود.
مارتین اسمیت (١٩٩٨)، بیان داشت برنامه‌ریزی تولید کوتاه مدت در معادن باید بر عملیاتی کردن برنامه‌ریزی بلندمدت تمرکز داشته باشد. برای رسیدن به این منظور باید اهداف تولید تناژ موردنیاز و اختلاط مطلوب ماده معدنی برآورده شود. هدف این مدل کمینه کردن انحراف از اهداف تولید بلندمدت در نظر گرفته شده است.
در این مدل فرض بر این است که برنامه‌ریزی تولید بلندمدت بهینه است. اسمیت و دیمیتراکوپولوس چارچوبی برای استفاده از مدل برنامه‌ریزی عدد صحیح مختلط در شرایط عدم قطعیت عیار به‌منظور برنامه‌ریزی کوتاه مدت معادن روباز ارائه دادهاند. برای این منظور ابتدا تعدادی شبیه‌سازی از مدل بلوکی تهیه و سپس احتمال حضور هر بلوك در دوره های استخراجی مختلف محاسبه می‌شود.
درنهایت استخراج از قسمتی از ذخیره شروع می‌شود که احتمال استخراج شدن بلوك های واقع در آن بخش نزدیک به ١٠٠ درصد است. مدل انحراف از برنامه تولید را کاهش می‌دهد ولی ممکن است منجر به جواب بهینه نشود.
کومرال و داود (٢٠٠٢) با ترکیب مدل پارامتری کردن لاگرانژ و مدل شبیه‌سازی تبریدی چند هدفه، مدلی برای برنامه‌ریزی تولید کوتاه مدت بهینه معادن غیرفلزی ارائه دادند.
این مدل برای کمینه کردن میزان انحراف از عیار و تناژ ارسالی به کارخانه (همگن‌سازی محصول ارسالی به کارخانه)، کاهش مواد ارسالی به انباشتگاه و کاهش حجم انباشتگاه و اجتناب از جرائم به علت افت تولید ارائه‌شده است. آنها ابتدا محدوده نهایی معادن روباز را تعیین نموده و سپس با استفاده از مدل پارامتری کردن لاگرانژ یک جواب اولیه برای برنامه‌ریزی تولید معدن ارائه کردند که این جواب با استفاده از مدل شبیه‌سازی تبریدی چند هدفه به یک جواب بهینه تبدیل‌شده است.
این مدل برای معادنی که نیاز به ترکیب مواد معدنی دارند مناسب است. در این مدل، کمینه کردن حجم مواد ارسالی به انباشتگاه و همچنین کاهش جرایم پرداختی به دلیل وجود عناصر مزاحم منظور شده است.
فیورونی و همکاران (٢٠٠٨) ، برای بررسی میزان قابلیت اجرایی بودن برنامه تولید خود از ترکیبی از شبیه‌سازی و برنامه‌ریزی خطی استفاده کردند. در این مدل، ابتدا محل استقرار تجهیزات بارگیری و حمل با توجه به موقعیت سینه کارهای استخراجی و با استفاده از برنامه‌ریزی خطی تعیین می‌شوند.
سپس جواب حاصل از این مرحله شبیه‌سازی می‌شود که درنهایت در صورت بروز مشکل در برنامه، مدل برای شرایط جدید با استفاده از برنامه‌ریزی خطی مجدداً بهینه‌سازی می‌شود. این روند تا جایی ادامه دارد که نتایج حاصل از شبیه‌سازی گویای قابل‌اجرا بودن برنامه تولید باشد. آنها نشان دادند که این مدل باید حداقل در هر روز کاری معدن اجرا شود تا نتایج حاصل از آن منطبق بر شرایط واقعی معدن باشند.
غلام نژاد ( ٢٠٠٨) مدل برنامه‌ریزی عدد صحیح را برای برنامه‌ریزی کوتاه مدت با در نظر گرفتن قابلیت در دسترس بودن بلوكها به کار گرفته است. تعریف محدودیت‌های جدید باعث افزایش حجم مسئله می‌شود اما برای تهیه برنامه‌ریزی کوتاه مدت قابل کاربرد است. در این مدل استخراج هر بلوك منوط به استخراج بلوك های هم‌جوار آن است.
گاماچی و همکاران (٢٠٠٩) از مدل برنامه‌ریزی خطی برای برنامه‌ریزی یک شیفت معادن روباز و باهدف کمینه کردن زمان انتظار کامیونها استفاده کرده اند. در این مدل محدودیت‌های عملیاتی به صورت جریمه در تابع هدف واردشده اند و هدف مدل بیشینه کردن مقدار مواد حمل شده در شیفت است.
فینگ٢ و نایتز٣ ( ٢٠٠٩) از روش اختیارات واقعی برای تعیین برنامه کوتاه مدت معادن روباز و کاهش هزینه‌های حمل استفاده کردند. در این مدل از عدم قطعیت قیمت سوخت برای تصمیم‌گیری در خصوص ارسال مواد به دامپ‌های مختلف استفادهشده است. اگر قیمت سوخت افزایش یابد مواد به دامپ‌های نزدیک‌تر ارسال می‌شوند و بالعکس اگر قیمت سوخت کاهش یابد مواد به دامپ‌های دورتر از معدن ارسال می‌شوند. در این مدل ظرفیت و گنجایش هر دامپ نیز مدنظر است.
رحمان و اسد (٢٠١٠)، مدلی بر مبنای برنامه‌ریزی عدد صحیح مختلط برای برنامه‌ریزی تولید کوتاه مدت در معادن روباز سنگ‌آهک ارائه نمودند. این مدل باهدف کمینه کردن هزینه‌های تولید و با توجه به محدودیت‌های اختلاط، ( ازنظر کمیت و کیفیت محصول معدن) ارائه شده است. در این مدل از سناریوهای مختلف پیشروی در معدن (طولی، عرضی و قطری) برای مدل سازی استفاده شده است.
سندمان و همکاران در سال ٢٠١٠ همچنین بودون و همکاران در سال ٢٠١١ ایده های مشابهی را در زمینه زنجیره تأمین از سیستم معدن، ریلی و بندر ارائه دادند. یک برنامه خطی (LP ) برای تعیین این کار تعریف شده است که مقدار ماده معدنی که باید از هر جبهه کار معدن استخراج شود و به مقصد آن که یکی از تعدادی انباشتگاه معادن است فرستاده شود و مقدار مواد معدنی، از هر انباشتگاه معادن روباز ، برای انتقال به هر یک از تعداد انبارهای بندر در هر دوره زمانی فرستاده شود.
عسکری و همکاران در سال ٢٠١١، برنامه‌ریزی کوتاه مدت در یک معدن سنگ‌آهن را با استفاده از برنامه‌ریزی عدد صحیح مختلط انجام دادند. در این مدل مقاصد مختلفی شامل کارخانه فرآوری، انباشتگاه و دامپ باطله وجود دارد و تابع هدف در این مدل به‌صورت کمینه کردن هزینه‌های معدنکاری از قبیل هزینه‌های حمل، فرآوری، حمل مجدد و هزینه‌های ترمیم دامپ‌های باطله و محدودیت‌های اعمال شده در مدل به شکل محدودیت‌های معدنکاری و ترتیب استخراج، عیار اختلاط موردنظر است.
غلام نژاد و کسمایی در سال ٢٠١٢، برای انجام اختلاط از انباشتگاه های ماده معدنی در معادن روباز سنگ‌آهن چغارت از مدل ریاضی مبتنی بر برنامه‌ریزی آرمانی، استفاده کرده اند. هدف در این مدل ارائه یک برنامه‌ریزی کوتاه مدت تولید از انباشتگاه های معدن با در نظر گرفتن هندسه و زمین‌شناسی این انباشتگاه ها است.
تابع هدف در این مدل کمینه‌کردن عناصر مزاحم است و به شکل هزینه‌های انحراف از عیار میانگین برنامه‌ریزی‌شده تعریف می‌شود. محدودیت‌های اعمال شده در این مدل شامل محدودیت‌های عیاری، محدودیت های عملیاتی و شیب است و از برنامه‌ریزی خطی برای حل مدل استفاده شده است.
ال هیورکس و همکاران (٢٠١٣)، یک مدل برنامه‌ریزی عدد صحیح مختلط برای برنامه‌ریزی تولید کوتاه مدت در معادن روباز ارائه دادند. سکانس‌های استخراجی در این مدل، با در نظر گرفتن محدودیت‌های عملیاتی نظیر حفاری، انفجار، حمل، ظرفیت فرآوری، موقعیت شاولها و دستگاههای حفاری تعریف می‌شود. تابع هدف این مدل به‌صورت کمینه کردن هزینه‌های عملیاتی از قبیل حفاری، انفجار و جابه‌جایی شاول تعریف‌شده است.
محدودیت‌های در نظر گرفته‌شده در این مدل شامل دسترسی ماشین‌آلات اصلی، ظرفیت ماشین‌آلات، اختلاط، محدودیت شیب و توالی استخراج می‌شود. این مدل در صورت افزایش تعداد دوره های معدنکاری قابلیت حل در زمان قابل‌قبول را از دست می‌دهد.
امینی و همکاران در سال ٢٠١٣، یک برنامه‌ریزی تولید کوتاه مدت سه ساله برای معدن سنگ‌آهن چادرملو، با در نظر گرفتن کیفیت ماده معدنی ارائه دادند. تابع هدف در این مدل به صورت بیشینه کردن NPV و کمینه کردن نسبت باطله برداری تعریف می‌شود. در این مدل ابتدا مدل بلوکی زمین‌شناسی تهیه‌شده و پس از آن به شش ناحیه بر اساس محتوای آهن و فسفر تقسیم می‌شود .
سپس با استفاده از نرمافزار NPV Scheduler، ارزش اقتصادی بلوكها و تولید بهینه سالانه تعریف می‌شود. از مزایای این مدل افزایش NPV با در نظر گرفتن کیفیت ماده معدنی است ولی در این مدل عنصر مزاحم فقط فسفر منظور شده است و تأثیر دیگر عناصر مزاحم در نظر گرفته نشده است و همچنین داده های ورودی عیار و تناژ به صورت قطعی فرض شده اند.
اسمیت و ویکز در سال ٢٠١٤، یک مدل برنامه‌ریزی عدد صحیح مختلط برای بیشینه کردن میزان مس قابل استحصال از یک ذخیره را ارائه دادند. در این مدل محدودیت‌های دسترسی ماشین‌آلات، ظرفیت انباشتگاه، استخراج و فرآوری و اختلاط در نظر گرفته شده است. در این مدل فرض بر آن است که موادی که به انباشتگاه ارسال می‌شوند خصوصیات کیفی خود را حفظ کرده و در زمان برداشت از انباشتگاه، خصوصیات کیفی همانند زمان ورود در نظر گرفته می‌شود.
موسوی و همکاران (٢٠١٦)، یک مدل ریاضی برای برنامه‌ریزی تولید کوتاه مدت در معادن روباز ارائه دادند و برای حل مدل از روش ترکیبی شاخه و حد و شبیه‌سازی تبریدی استفاده کردند. در این مدل محدودیت‌های عملیاتی نظیر محدودیت شیب، ظرفیت انباشتگاه، ماشین آلات و فرآوری و محدودیت عیار در نظر گرفته شده است. مدل برای یک معدن سنگ‌آهن استفاده شده و تأثیر تغییرات ظرفیت کارخانه فرآوری و انباشتگاه ها در هزینه و متعاقباً برنامه‌ریزی تولید بررسی شده است.
ماتاموروس و دیمیتراکوپولوس (٢٠١٦)، برای برنامه‌ریزی تولید کوتاه مدت مدلی مبتنی بر برنامه‌ریزی عدد صحیح تصادفی ارائه دادند. در این مدل با در نظر گرفتن محدودیت‌های معدنکاری و عدم قطعیت کمیت و کیفیت ماده معدنی، سکانس‌های استخراجی مشخص می‌شود. تابع هدف این مدل به‌صورت کمینه کردن هزینه‌های استخراج، حمل و بارگیری، در دسترس بودن بلوكهای استخراجی و ریسک‌های زمین‌شناسی تعریف شده است.
این مدل در یک معدن سنگ‌آهن استفاده شده و برنامه‌ریزی تولید برای سال اول استخراج با استفاده از مدل پیشنهادی انجامشده است. سپس این برنامه‌ریزی برای ١٢ دوره (ماه) بهینه گردیده است. در این مدل برای معادن روباز مرز بین سنگ‌آهن و باطله عیار حد ٥٦٪ در نظر گرفته‌شده است که باعث می‌شود، حجم قابل توجهی از بلوكهای ماده معدنی از برنامه‌ریزی تولید خارج شوند.
رحمان پور و اصانلو در سال ٢٠١٦ با استفاده از شبیه‌سازی به تجزیه و تحلیل توانایی یک برنامه کوتاه مدت برای رسیدن به اهداف مورد نظر (در زمینه کیفیت تولید و تناژ) با توجه به تحقق پارامترهای عدم قطعیت زمین‌شناسی در تخمین‌های مدل بلوکی ماده معدنی می‌پردازند. مشکل برنامه‌ریزی کوتاه مدت به عنوان مشکل کوله‌پشتی با محدودیت‌های ظرفیت، کیفیت و تقاضا، با هدف کمینه کردن هزینه‌های عملیاتی مدلسازی شده است.
دیمیتراکوپولوس و جوبالی در سالهای ٢٠١٣ و ٢٠١٨ از بهینه‌سازی تصادفی برای پیوند دادن به تغییرپذیری کوتاه مدت با برنامه‌ریزی‌های بلندمدت استفاده شده است. تأکید دارند که برنامه‌های کوتاه مدت به دلیل در دسترس بودن برآوردهای جدید از ویژگی‌های ماده معدنی در حین استخراج (در زمان برنامه‌ریزی بلندمدت در دسترس نیست) از دستورالعمل‌های تعیین‌شده توسط برنامه‌های بلندمدت منحرف می‌شوند.
برنامه‌های کوتاه مدت لزوماً از برنامه‌های بلندمدت برای برآوردن محدودیت‌های تولید منحرف می‌شوند. فرایند برنامه‌ریزی چندمرحله ای ارائه شده است که شامل تنوع کوتاه مدت انعطاف پذیر در فرایند برنامه‌ریزی بلندمدت است. مجموعه‌ای از تحقق احتمالی داده های کنترل سطح آتی بر اساس عیار مواد در مناطق استخراج شده از سایت معدن تولید می‌شود.
این مجموعه از مشاهدات احتمالی آینده در مجموعه‌ای از تحقق‌های شبیه‌سازی شده شرطی از معدن یکپارچه شده است. برنامه‌ریزی عدد صحیح تصادفی، با هر یک از تحقق ماده معدنی، یک سناریوی مجزا را تشکیل می دهد که در آن تولید یک برنامه بلندمدت با هدف به حداکثر رساندن NPV و در ضمن به حداقل رساندن هزینه انحراف از اهداف تولید مورد نظر صورت می‌گیرد.
مجتمع معدنی یک زنجیره ارزشمند یکپارچه است که در آن مواد استخراج شده از گروهی از کانسارهای معدنی برای تولید محصولات قابل فروش به جریانهای فرآوری مختلف ارسال می‌شود. از تصمیمات مهم کوتاه مدت در یک مجتمع معدنی تعیین جریان مواد است که ابتدا شامل تصمیم‌گیری برای استخراج مواد معدنی و ارسال تجهیزات برای استخراج بوده و سپس تعیین نحوه استفاده از امکانات کارخانه‌های فرآوری است.
جریان مواد از طریق مجموعه معدن به طور قابل توجهی به عملکرد و تعامل بین اجزای مختلف آن بستگی دارد. فناوری‌های جدید دیجیتالی، از جمله تولید حسگرهای پیشرفته و دستگاه های نظارتی، یک مجموعه استخراج را قادر ساخته است تا اطلاعات جدیدی در مورد عملکرد اجزای مختلف خود به دست آورد.
از این رو کومار و همکاران (٢٠٢٠) چارچوب به‌روزرسانی مستمر جدیدی را ارائه می‌دهند که ترکیبی از الگوریتم یادگیری تقویت سیاست پویا و یک فیلتر از گروه کالمان برای گسترش جریان کوتاه مدت مواد در یک مجتمع معدنی با اطلاعات دریافتی است.
این چارچوب ابتدا از فیلتر جدید کالمان به منظور به‌روزرسانی مدلهای عدم اطمینان از اجزای مختلف یک مجتمع معدنی با اطلاعات ورودی جدید، استفاده می‌کند. سپس، مدل های عدم اطمینان به‌روز شده به یک شبکه عصبی آموزش دیده با استفاده از الگوریتم ذکرشده به منظور انطباق با جریان کوتاه مدت مواد در یک مجموعه معدنی داده می‌شوند.
چارچوب ارائه شده در یک مجتمع مس به کار برده شد. این چارچوب در حالی که جریان نقدینگی تجمعی را در مقایسه با رویکردهای استاندارد صنعت بهبود بخشیده، اهداف مختلف تولید را نیز بهتر برآورده می‌کند.
متیو و دیمیتراکوپولوس (٢٠٢٠ ) روش جدیدی برای بهینه‌سازی برنامه‌ریزی کوتاه مدت با تخصیص پویا تجهیزات که عدم قطعیت عیار و عملکرد تجهیزات را در نظر می‌گیرد، ارائه داده اند. در این روش از شبیه‌سازی برای تولید سناریوهای عملکرد واقعی‌تر تجهیزات استفاده شد. همچنین مفهوم جدیدی از پترن استخراج در مدلسازی به منظور تسهیل کارآمد الگوهای استخراج به کار گرفته شده است.
نتایج به کارگیری این مدل در یک معدن مس نشان می‌دهد که معدن با تولید مقدار و کیفیت سازگارتر ماده معدنی برای هر مقصد فرآوری و توالی استخراج قابل تحققی در مواجهه با عملکرد تجهیزات و زمان چرخه کامیونها مواجهه است.
سعد سلمان و همکاران (٢٠٢١) روش جدیدی برای خوشه بندی و تجمیع بلوك در برنامه‌ریزی تولید کوتاه مدت به منظور کاهش محاسبات بهینه‌سازی ارائه داده اند. مطالعات قبلی مرتبط با خوشه‌بندی، بدون رعایت محدودیت‌های خاص برنامه استخراج را بیان می‌کنند . روش جدید این محققین قادر به در نظرگرفتن و رعایت مجموعه‌ای از الزامات و محدودیت‌های تجمع بلوك معدن است.
محدودیت‌های استفاده شده در این تحقیق عبارتند از:
الزامات خوشه‌بندی بلوكهای مجاور، دستیابی به ترکیب مدنظر مقاصد بالاتر، کنترل اندازه خوشه، سازگاری با جهت استخراج و دستیابی به خوشه‌هایی با اشکال قابل استخراج. اعمال الگوریتم پیشنهادی در دو مجموعه داده مختلف، کارآیی و توانایی آن را در تولید خوشه‌های بلوك منطقی نشان داده در حالی که نیازها و محدودیت‌های مختلف تجمیع از پیش تعریف شده را نیز برآورده می‌کند.
٥. نتیجه‌گیری
برنامه‌ریزی تولید در معادن روباز اهمیت و جایگاه ویژهای دارد چرا که معدنکاری نیازمند سرمایه گذاری کلان است و دوره بازگشت سرمایه آن نیز مورد توجه سرمایه‌گذاران در بخش معدن می‌باشد. شناسایی روش های ارائه شده در طرح و برنامه تولید از ملزومات ارائه یک طرح پایا و اطمینان بخش است. برای این منظور مدلهای حل برنامه‌ریزی تولید کوتاه مدت معادن بر اساس روش حل آن ارائه شد.
بررسی روشها، مدلها و رویکردهای برنامه‌ریزی کوتاه مدت معادن روباز نشان می‌دهد که این روشها نسبت به برنامه‌ریزی بلندمدت از تنوع کمتری برخوردار است. به طور کلی در مدلهای برنامه‌ریزی کوتاه مدت سعی شده است که برنامه استخراج در راستای برنامه بلندمدت باشند.
با توجه به اینکه در مدلهای برنامه‌ریزی کوتاه مدت بر اساس شرایط واقعی ارائه می‌شود لذا مدلهای ارائه‌شده نیز با فرض قطعیت دادهها اقدام به برنامه‌ریزی کوتاه مدت معادن روباز کرده اند و برای بررسی عدم قطعیت نیزمعمولاً از تکنیک شبیه‌سازی استفاده شده است.
در این مدلها فرض بر بهینگی برنامه‌ریزی بلندمدت است و لذا هدف برنامه کوتاه مدت کاهش انحراف از این برنامه در نظر گرفته‌شده است.
برای خواندن مقاله استفاده از قیر گونی زیر ایزوگام لطفا بر روی لینک کلیک کنید.
