Application of simulation and optimization to support mine plan execution

Keputusan yang kurang optimal yang digunakan selama proses perencanaan tambang umumnya diakibatkan karena pandangan yang kurang luas tentang tujuan perencanaan maupun waktu dan sumber daya yang tersedia untuk mengubah rencana jangka panjang menjadi rencana pelaksanaan. Pengikisan nilai rencana tambang yang strategis sehubungan dengan rencana pelaksanaan kemungkinan besar bernilai miliaran dolar setiap tahun. Bila diintegrasikan dengan umpan data operasi, alat simulasi dan optimisasi dapat digunakan untuk mempertahankan nilai dalam rencana tambang yang strategis. Model optimisasi mampu mengotomatisasi pembuatan rencana pelaksanaan sekaligus meningkatkan kinerja. Model ini mengurangi beban kerja manual dalam merevisi rencana sekaligus meningkatkan keselarasan dengan tujuan produksi jangka panjang. Model simulasi juga dapat mendukung proses pengembangan rencana pelaksanaan yang efektif dengan memberikan gambaran kinerja operasi tambang nantinya. Model ini juga dapat digunakan untuk menguji ketahanan rencana eksekusi yang dioptimisasi dan respons terhadap variabel dan gangguan operasional.

Operasi penambangan berkinerja tinggi memaksimalkan nilai dengan mengoptimalkan strategi penambangan dan rencana umur tambang (LoM), kemudian menyelaraskan pelaksanaan dengan rencana strategis. Proses perencanaan tambang mencakup suatu spektrum mulai dari perencanaan strategis (LoM) hingga pembagian tugas dalam waktu nyata. Revisi berkala dilakukan pada berbagai tingkat perencanaan, dengan menambahkan perincian taktis dan operasional pada rencana tersebut. Namun, beberapa atribut rencana biasanya diajukan dari rencana jangka panjang ke pelaksanaan, seperti nilai kandungan minimum dan penugasan lokasi material. Perbedaan waktu tuntasnya pekerjaan penambangan yang sesungguhnya dari waktu yang direncanakan dapat mengubah waktu kerja penambangan terkait, sehingga menyebabkan keterlambatan pekerjaan dan peralatan. Contohnya ditunjukkan dalam Gambar 1. Tanpa mekanisme perbaikan rencana pelaksanaan untuk mengatasi variabel operasional, operasi penambangan berisiko mengalami keterlambatan jadwal sehingga mengakibatkan perbedaan rasio bijih terhadap limbah, produksi berkurang, dan tidak selaras dengan rencana strategis.

Metode khusus untuk mengelola variabel operasi tambang mencakup penambahan waktu jeda antara beberapa pekerjaan dan pengelolaan progres bagi pekerjaan penting melalui pemantauan dan berbagai langkah pencegahan guna menghindari keterlambatan penyelesaian dan efek sampingnya. Jika rencana pelaksanaan dapat direvisi dengan cepat untuk menanggapi perubahan operasional tanpa menimbulkan dampak negatif terhadap tujuan rencana strategis, maka variabel operasional dapat ditangani dengan lebih baik.

Penggunaan model optimisasi dan simulasi dapat menghasilkan suatu metode terstruktur untuk menyesuaikan rencana pelaksanaan secara cepat:

• Model optimisasi mendukung penyesuaian rencana pelaksanaan dengan menentukan jadwal optimal yang mempertimbangkan berbagai kendala, seperti ketergantungan dan tujuan pekerjaan.
• Model simulasi memperkirakan berbagai kemungkinan hasil kinerja operasi penambangan berdasarkan kondisi nyata, sehingga memungkinkan identifikasi potensi masalah sedini mungkin dan evaluasi rencana alternatif sebelum pelaksanaan.
• Perpaduan simulasi dan optimisasi memungkinkan evaluasi cepat untuk mengatasi penyimpangan rencana tambang triwulanan dan data operasional dalam waktu nyata, agar semua tindakan penyesuaian selaras dengan tujuan strategis sebelum menerapkan rencana pelaksanaan. Gambar 2 menyajikan ilustrasi proses ini.

Keberhasilan penerapan alat optimisasi dan simulasi untuk perencanaan kerja akan membutuhkan sistem data matang yang mampu mencakup keadaan operasional yang sesungguhnya, serta proses otomatisasi untuk integrasi data dan pelaksanaan model.

Dalam studi kasus perencanaan yang memanfaatkan optimisasi dan simulasi, ditemukan peningkatan kinerja yang meliputi:

• Berkurangnya keterlambatan jadwal — Rencana pelaksanaan beradaptasi secara dinamis untuk menjaga keselarasan dengan tujuan produksi dan mengurangi keterlambatan kumulatif.
• Pengelolaan rasio limbah dan bijih yang lebih baik — Penyesuaian seketika terhadap tujuan material dapat mengurangi perbedaan rasio bijih terhadap limbah dan ketidakkonsistenan kadar bijih.
• Peningkatan kapasitas pengangkutan — Optimisasi penentuan rute, penyeimbangan strategis siklus jarak pendek dan jarak jauh, serta pembagian kerja truk yang dinamis damengurangi waktu henti dan meningkatkan efisiensi pengangkutan.
• Penghematan biaya — Otomatisasi sebagian besar proses perencanaan dapat mengurangi waktu perencanaan dan meminimalisasi kerugian akibat pelaksanaan yang tidak optimal.

Operasi penambangan yang dapat bergantung pada langkah penanganan yang optimal terhadap perubahan operasional yang menjaga nilai rencana strategis akan jauh lebih unggul dari proses perencanaan tradisional. Perpaduan optimisasi dan simulasi dapat mendukung proses perencanaan tambang guna menanggapi variabel operasional, sehingga meningkatkan keselarasan terhadap tujuan perencanaan jangka panjang. Penerapan alat simulasi dan optimisasi yang efektif membutuhkan umpan data operasional yang andal, kendala perencanaan yang jelas, dan penerapan metodologi perencanaan adaptif yang terstruktur. Setelah dipadukan, alat-alat ini akan mempercepat proses perencanaan kerja, mengurangi upaya perencanaan manual, dan mengoptimalkan penanganan terhadap perubahan kondisi tambang. Seiring pergerakan industri menuju otomatisasi yang lebih baik dan pengambilan keputusan berdasarkan data, peran simulasi dan optimisasi dalam perencanaan tambang akan terus berkembang, sehingga mendorong peningkatan efisiensi dan penghematan biaya.

Daftar semua referensi tersedia dalam makalah lengkap.

Baca makalah selengkapnya:

Mining, Metallurgy & Exploration (2024) 41:3789–3800, https://doi.org/10.1007/s42461-024-01118-8