Управление производством на рудниках

      Рассмотрим процедуру оперативного управления добычей  руды для условий сплошной и камерно-столбовой систем разработки мощных пологих залежей руд цветных металлов с использованием самоходного оборудования.

      Основная цель оперативного контроля - определение моментов выработки управляющих воздействий. Обозначим через d_іj (t = 1, 2, ..., T) значения, которые принимает управляемый фактор d_it (объем добычи в нарастающем итоге из i-го блока) в течение текущего месяца, состоящего из Т суток. Предположим, что месячный план по добыче руды для этого блока равен d_iт, а минимально допустимая - граничная надежность (вероятность) выполнения этого плана равна p_і. Вначале  p_і определяется эвристически, с учетом конкретных условий и резервирования производственной мощности по добыче руды в i-м блоке, осуществленного на этапе текущего планирования. Тогда, минимально допустимый объем добычи руды за t суток с учетом нормального распределения  d_it можно определить по формуле

g_it = d_iт - đ _{t (т-t)} - σ _{і (т-t)} argΦ (1-p_і),

где đ _{t (т-t)} - оценка математического ожидания объема добычи из i-го блока за оставшийся до конца месяца период времени (т-t), т.е. оценка его производственных возможностей за указанный период; σ _{і (т-t)} - оценка среднего квадратического отклонения объема добычи из i-го блока за оставшийся до конца месяца период времени (т-t); argΦ - функция, обратная функции нормального распределения.

      Выход значения управляемого фактора за соответствующую границу определяет вид самоходного оборудования, расстановка которого не обеспечивает надежного выполнения месячного плана по данному фактору.

     Таким образом в зависимости от положения значений управляемых факторов  относительно соответствующих комплексов границ устанавливается необходимость

принятия решений. Положение значения управляемого фактора относительно отдельных границ характеризует сущность принимаемого решения.

      Если производственная ситуация позволяет полностью или, по крайней мере, частично обеспечить требуемое число самоходного оборудования в блоках, то оборудование того или иного вида перераспределяют. Затем при частичном обеспечении корректируют задания по добыче руды в очистных блоках.

      Процедура контроля по уровню надежности выполнения месячных планов и выработки управляющих воздействий при снижении надежности ниже установленного уровня осуществляется до конца планируемого периода (например, месяца).

      Управляющие воздействия разрабатывают с использованием типовых вероятностных моделей оперативного планирования.

      Перераспределение оборудования необходимо проводить так, чтобы суммарные затраты времени на перестановку и возможные экономические потери вследствие отклонений от оптимальной структуры плана были минимальными.

      В математической модели перераспределения самоходного оборудования приняты следующие ограничения.

 1. По выполнению месячных планов по добыче руды из очистных блоков и количеству металла каждого вида в руде, добытой по руднику в целом, с требуемой надежностью.

 2. По возможностям очистных блоков по числу одновременно работающего в них самоходного оборудования.

 3. По общему числу самоходного оборудования на руднике.

      Корректировку заданий необходимо проводить таким образом, чтобы обеспечить надежное выполнение месячных планов по выбранным управляемым факторам и календарного плана горных работ.

      В математической модели корректировки заданий приняты следующие ограничения:

 1) По выполнению месячного плана рудника по добыче руды;

 2) По выполнению месячных планов по добыче руды из очистных блоков и количеству металла каждого вида в руде, добытой по руднику в целом, с требуемой надежностью;

3) По содержанию металлов в руде;

4) По затратам на добычу руды по руднику.

      Внутрисменное (диспетчерское) управление на рудниках осуществляется оператором-диспетчером, который находится на поверхности в центральном диспетчерском пункте (ЦДП) рудника. Информация от объектов поступает диспетчеру по телефону или с помощью различных датчиков информации и систем связи.

      Работа оператора-диспетчера и машинистов электровозов организована следующим образом. По прибытии состава с рудой на пункт контроля машинист останавливает состав перед светофором по красному сигналу и по громкоговорящей связи сообщает оператору-диспетчеру номер своего состава, номер рудоспуска погрузки (очистного блока), число вагонов в каждой точке погрузки. Через дисплей эту информацию в ЭВМ вводит оператор-диспетчер. Приняв информацию, ЭВМ дает разрешение на прохождение поста контроля качества, включая зеленый сигнал светофора. Оператор по телевизионным приемникам осматривает состав при прохождении им поста контроля и при наличии негабаритных кусков или недопустимом количестве воды в вагонетке с рудой запрещает разгрузку. Процесс разгрузки составов контролируется также по сигналам опрокидывателей, выведенных на мнемосхему.

       По мере прохождения вагонеток через автовесы перед разгрузкой в опрокид информация, выработанная ЭВМ, представляется на индикаторной мнемосхеме, дублируется на экране дисплея и с указанием времени записывается в память ЭВМ.

       Результаты взвешивания руды в каждой вагонетке и определения содержания в ней свинца вместе с информацией, полученной от машинистов электровозов о местах загрузки вагонетки, и с плановыми данными служат для формирования учетных и отчетных документов, отражающих в реальном времени работу бригад, очистных блоков, участков и рудника в целом. Эти данные могут по вызову быть отображены на экранах дисплеев, установленных в диспетчерском пункте и в кабинетах руководителей рудника. В конце смены ЭВМ формирует документы сводного учета, в которых дается анализ выполнения плановых заданий. 
 
 
 

Общие положения

     Современный карьер как производственная  единица - это большая организационная система, производственная мощность которой измеряется десятками миллионов тонн продукции, производим ежегодно.     

      Для повышения эффективности производства первоочередное значение имеет анализ структуры и технологических особенностей карьера.

     Основными из этих особенностей являются следующие.

     Во-первых, непостоянство условий и самого предмета труда. Основная особенность карьера как промышленного предприятия состоит в том, что он имеет дело с природой непосредственно и производственный процесс прямо зависит от природных условий (горно-геологических, гидрогеологических, метеорологических, характера рельефа и т.д.). Все эти условия не остаются постоянными, они периодически изменяются, нередко, - в весьма широких пределах и в короткие промежутки времени. Параметры, характеризующие условия работы, имеют, таким образом, вероятностный характер, связи их с производством весьма сложны и с трудом поддаются оценке.

      Во-вторых, наличие разнообразной техники, разных технологических процессов, неодинаковый уровень их механизации и организации. Наряду со специфическими процессами разрушения горных пород большое место на карьерах занимают транспортные процессы, процессы погрузки и разгрузки и др. При наличии высокомеханизированных и автоматизированных комплексов имеются операции, выполняемые вручную.

      В-третьих, большая территориальная разбросанность и множество объектов управления. Большие масштабы (объемы) производства обусловливают наличие значительного числа объектов управления (до нескольких сотен). Все эти объекты в

процессе работы связаны между собой, требуется их взаимная координация во времени и в пространстве. Их разбросанность на протяжении иногда десятков километров затрудняет эти связи и организацию производственного процесса в целом. Требуются дополнительные средства связи, транспорта и т.д.

      В-пятых, жесткая взаимосвязь между смежными операциями, отсутствие межоперационного задела. Это касается, главным образом процесса погрузки и транспортирования горной массы. При их организации возникают значительные взаимные помехи, вызывающие простои оборудования. Для их сокращения и ликвидации необходима особая четкость организации всего комплекса технологических процессов.

      В-шестых, повышенная вредность и опасность при выполнении ряда технологических процессов. В связи с этим на карьерах предъявляются особые требования к персоналу в части соблюдения правил техники безопасности и технической эксплуатации оборудования.     

      В то же время, кроме отрицательных особенностей производства управление на карьерах отличается рядом признаков, дающих определенные преимущества для его организации.

 1. Ограниченная номенклатура изделий, массовость производства (число видов продукции не превышает обычно 2 - 3); повторяемость операций и процессов позволяют типизировать процессы и задачи управления.

 2. Менее жесткие по сравнению с заводами требования к качеству продукции в ряде случаев упрощают решение управленческих задач.

 3. В целом относительно небольшие скорости протекания производственного процесса обеспечивают возможность своевременного анализа и принятия решений с учетом конкретных производственных ситуаций.

 4. Ограниченное число операций по обработке предмета труда, возможность их частичного совмещения также упрощают постановку и решение управленческих задач.

 5. Комплексность механизации основных процессов, высокая надежность технологических схем создают возможности для автоматизации управления.