Как рассчитать производительность техники для нового карьера?

Изучаем OFR-отчеты КОМЕК: как они помогают планировать расширение парка горной техники

Горнодобывающая компания готовится к работам на новом месторождении и подбирает для него парк техники. Какого производителя выбрать, какие модели и в каком количестве, чтобы как можно быстрее выйти на плановую производительность, а заодно и быстрее окупить новые машины? Или предприятие хочет обновить существующий парк, чтобы увеличить темпы и объемы добычи. Наугад наращивать класс техники — это не вариант, особенно в горном деле, где очень велика цена ошибки: значительна стоимость техники, ее ежемесячная и годовая производительность, высока цена простоя. И легко ошибиться, например если производительность нового экскаватора не соответствует производительности остальной техники в технологическом процессе.  

Как программа Komatsu помогает подобрать технику для нового объекта

Перед тем как закупить машины на проект, на предприятии составляется бизнес-план. Его подготовку можно условно разделить на несколько этапов.

1. Компания определяет источники финансирования и объем средств, который она готова вложить в закупку техники.
2. Составляет перечень машин, которые нужны, чтобы технологический процесс был непрерывным.
3. Изучает рынок предложений карьерной техники и опыт других предприятий по эксплуатации разных видов и моделей машин.
4. Рассчитывает финансовую составляющую эксплуатации техники (цена, стоимость эксплуатации, окупаемость техники).
5. Сопоставляет возможности техники с производственными мощностями и плановыми показателями добычи.

На этапах со 2-го по 5-й компании-клиенту способен помочь дистрибьютор техники.

Предприятия, как правило, подбирают технику, сопоставляя модели разных производителей по цене приобретения, стоимости владения, производительности и итоговым данным в виде цены тонны произведенного материала. В этом им помогают дистрибьюторы, которые рассчитывают количество и класс техники под задачи предприятия с учетом логистики объектов и других вводных данных. Специально обученные специалисты, application engineers, замеряют производительность участка за определенный отрезок времени (несколько часов или смену), сопоставляют эти данные со статистикой клиента за более долгий срок (например, за год) и с плановой производительностью объекта. По этим вводным моделируется совместная работа различных видов и моделей техники, как уже существующей в парке клиента, так и новой, которую тот планирует приобрести. У Komatsu для этого есть программа OFR (Optimum Fleet Recommendation — «Рекомендации по оптимизации парка техники»). Покажем подробно, как она работает.

Когда речь идет о подборе горной техники, подразумевается планирование либо основного парка (экскаваторы, карьерные самосвалы, бульдозеры), либо, что редко случается, всего комплекса: основной парк плюс вспомогательный (карьерные погрузчики, бутобои, передвижные дробильные установки, дорожная техника (грейдеры, машины дорожного комбинирования), техника для перевозки работников, автокраны и автовышки, спецтехника для перевозки взрывчатых материалов, вспомогательный грузовой автотранспорт, заправщики, сервисные автомобили и т. д.).

Что показывают OFR-отчеты

Два карьера, для которых рассчитывался набор техники

В одном из недавних отчетов у клиента была особая ситуация — гринфилд-проект: два карьера на новом месторождении, где были проведены только геологические изыскания. Предприятие анализировало варианты комплектования парка, чтобы объявить тендер. Клиента интересовал основной парк для экскавационных работ. То есть надо было подобрать оптимальную пару «экскаватор — самосвал» и количество единиц для вскрышных работ и вывоза руды.

Вводные данные, с которыми работали инженеры КОМЕК:

• плановый режим работы карьера;
• показатели предприятия за пять лет — от старта работы до выхода на максимальную мощность
• данные с участка:
• объем вскрышных пород;
• объем руды;
• расстояние транспортировки груза в один конец;
• характеристики породы по буримости, взрываемости, трудности экскавации, ее объемный вес (в тоннах на кубометр), коэффициент разрыхления породы;
• типы техники для добычи породы:
• для вскрыши — экскаватор Komatsu PC1250-8 и карьерные самосвалы Komatsu HD785-7, HD605-7, HD465-7, HM400-3;
• для руды — экскаватор Komatsu PC400-7 и карьерные самосвалы Komatsu HD605-7, HD465-7, HM400-3, HD325-7.

Данные были загружены в программу OFR. Моделировалась работа экскаваторов в сочетании с определенным количеством самосвалов с разной кубатурой кузова. На определенный объем добываемого материала специалисты рассчитывали модели и количество экскаваторов, показывали их производительность и общую производительность технологической цепочки, объем экскаваторного ковша, время загрузки самосвала, объем материала, который надо вывезти за 11-часовую смену, чтобы выйти на плановый годовой и пятилетний объем.

На основании этого OFR-отчета по подбору техники клиенты получили рекомендации по оптимальным наборам оборудования и возможность оценить соотношение расходов на приобретение к производительности техники на конкретных участках.   

Расчеты показали такой результат.

Как видно из этой схемы, оптимальным сочетанием по стоимости техники и производительности оказалась комбинация из двух самосвалов Komatsu HD785-7 и одного экскаватора Komatsu PC1250-8. А всего на объект (на фото — данные по одному из двух карьеров) нужны два экскаватора и четыре самосвала.  

Шарнирно сочлененные самосвалы HM400-3 оказались в «красной зоне»: они более маневренные и в определенных условиях более экономичные, чем HD785. Но в конкретной ситуации для плановых объемов это оказался наименее экономически выгодный вариант. Их нужно больше под те же показатели, значит, выше цена пополнения парка, выше стоимость владения комплексом, больше срок окупаемости.  

Расчеты транспортировки руды и попутной вскрыши показали: на данном карьере оптимально использовать экскаватор Komatsu PC400-7 с любой из предложенных моделей самосвалов. Производительность будет схожей с небольшим преимуществом у моделей HD475-7RE и HD605-7RE.

В результате клиент получил список техники Komatsu, оптимальной для работы на двух карьерах в заданных условиях. Клиенты сопоставляют такие данные от дистрибьюторов, выбирают удобный вариант и на его основе составляют техническое задание для тендера.

По условиям конкретной задачи это было базовое экономическое моделирование, которое позволяет компании гибко оперировать при подборе техники. С опорой на эти расчеты клиенту проще в будущем на отдельных участках или на всем проекте снизить расходы по приобретению техники, но сохранить производительность по вскрышной работе. То есть эти данные дают пространство для обоснованного маневра из расчета имеющихся у компании ресурсов.

Можно ли получить больше данных?

В других условиях отчет может быть более обширным — все зависит от конкретных задач клиента.

1.

Инженеры КОМЕК могут сделать расчеты большего вида работ, а именно:

• выемочно-погрузочных работ (экскавации);
• перемещения горной породы (транспортировки полезных ископаемых и пустой породы);
• отвалообразования, складирования, сортировки руды.

В этом случае в системе OFR рассчитывается производительность не только экскаваторов и самосвалов, но и буровых станков, погрузчиков, бульдозеров, грейдеров, а также разных видов транспорта, в том числе конвейерного и железнодорожного.

2.

По желанию заказчика отчет может быть глубже.

Вот что можно рассчитать:

• стоимость владения техникой на несколько лет вперед;
• сроки ТО и плановых ремонтов, КТГ техники;
• итоговую стоимость вывезенного материала.

3.

Есть вариант, когда предприятия опираются на уже существующий парк техники. В этом случае OFR-отчеты нужны, чтобы пополнить парк под новые задачи, увеличить годовую производительность или обновить технику, которая уже давно в строю. В этом случае отчеты еще более детальные и сбалансированные по комплексу показателей, так как инженеры дистрибьютора могут просчитать полный цикл производства, например «экскаватор — самосвал — дробилка — погрузчик». А опираться они могут на замеры с действующего объекта. Как следствие, в расчетах будет задействовано больше данных. И это крайне важно для точности моделирования, так как на выбор техники и ее производительность влияют технология производства в карьере, количество и высота уступов, схема погрузки, ширина проезжей части и множество других параметров.

Работаем уже на стадии проекта

А теперь, наверное, один из самых важных моментов, который мы приберегли напоследок. Когда в различных отраслях промышленности и в гражданском строительстве речь идет о том, чтобы сэкономить, оптимизировать средства, ресурсы предприятия, увеличить производительность, самый эффективный подход — внедрять инновации или составлять конфигурации оборудования еще на стадии проекта.

И вот почему: специалисты КОМЕК непредвзято анализируют состояние и производительность парка техники клиентов. И когда речь идет о том, чтобы увеличить эффективность работ, заменив часть машин или дополнив парк, не всегда выбранная клиентами новая техника показывает в отчетах желаемую производительность.  

Этой весной был пример: один из клиентов хотел приобрести новый экскаватор, но анализ его объекта и машин показал, что самосвальный парк не вытянет большую загрузку. Грузовая техника была сильно изношена. Чтобы использовать новый и более мощный экскаватор, владельцу пришлось бы сначала потратиться на новые самосвалы. В тех условиях это было экономически нецелесообразно. В результате клиент улучшил производительность на карьере, но другим способом, выбрав подходящий для задач бульдозер.

Естественно, что при планировании на стадии проекта таких ситуаций избежать легче.

Именно так можно получить максимальный результат. Application engineers КОМЕК МАШИНЕРИ готовят OFR-расчеты в тесном сотрудничестве с проектными институтами. Как поставщик техники, КОМЕК вносит рекомендации еще на стадии проекта, предоставляет разработчиками всю необходимую техническую литературу, делится опытом эксплуатации машин.