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Title: Implementação de um modelo de otimização para reduzir os desvios entre valores planejado e realizado em um plano operacional de lavra semanal com metas não atendidas.
Authors: Fernandes, Maria Clara de Oliveira
metadata.dc.contributor.advisor: Destro, Elton
metadata.dc.contributor.referee: Destro, Elton
Faria, Luiz Felipe Mattozinhos de
Cabral, Ivo Eyer
Keywords: Mineração a céu aberto
Pesquisa operacional
Programação linear
Issue Date: 2024
Citation: FERNANDES, Maria Clara de Oliveira. Implementação de um modelo de otimização para reduzir os desvios entre valores planejado e realizado em um plano operacional de lavra semanal com metas não atendidas. 2024. 50 f. Monografia (Graduação em Engenharia de Minas) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2024.
Abstract: A Pesquisa Operacional é uma área da engenharia que utiliza modelos matemáticos, estatísticos e de otimização para resolver problemas complexos relacionados à tomada de decisões. Na indústria da mineração, a pesquisa operacional desempenha um papel crucial ao oferecer ferramentas para otimizar processos, minimizando custos, aumentando a produtividade e reduzindo as incertezas envolvidas na extração de minérios. Um dos métodos fundamentais da Pesquisa Operacional é a Programação Linear, uma abordagem matemática que busca encontrar a melhor solução (solução ótima) para obter um determinado resultado. É frequentemente aplicada para resolver problemas de otimização nos quais se busca maximizar ou minimizar uma função linear - como maximizar a produção em uma determinada frente de lavra - considerando as restrições e capacidade dos recursos disponíveis. No presente trabalho, foi desenvolvido um modelo de otimização utilizando programação linear inteira mista para auxiliar no planejamento semanal de produção de uma mina a céu aberto. O modelo determina o número de viagens dos caminhões em cada frente de lavra a serem realizadas no último dia (sétimo dia) de produção. Para isso, o modelo considera uma alocação dinâmica dos caminhões para as frentes de lavra e uma alocação fixa (em relação ao sexto dia de produção) para os equipamentos de carga. Isto se deve ao fato de que a realocação dos equipamentos de carga pode agravar questões relacionadas à produção, visto que demandam uma logística mais complexa para sua movimentação dentro da mina, afetando, diretamente, a eficiência operacional da mina. A finalidade é garantir que as metas não alcançadas nos seis primeiros dias sejam “compensadas” (atingidas) no sétimo dia, de modo a satisfazer a produção e os teores estabelecidos pela usina na programação semanal. Para a implementação prática deste modelo, foi utilizado a ferramenta computacional Solver do software Excel, que permitiu a implementação do modelo de programação linear utilizado na resolução do problema proposto. Através dessa abordagem, buscou-se melhorar a eficiência operacional da mina, assegurando o cumprimento das metas estabelecidas e o alcance de padrões de qualidade na produção semanal.
metadata.dc.description.abstracten: Operations Research is a field of engineering that employs mathematical, statistical, and optimization models to solve complex decision-making problems. In the mining industry, Operations Research plays a crucial role by providing tools to optimize processes, minimize costs, increase productivity, and reduce uncertainties in ore extraction. One of the fundamental methods in OR is Linear Programming, a mathematical approach aimed at finding the best (optimal) solution to achieve a desired outcome. It is often applied to solve optimization problems that seek to maximize or minimize a linear function—such as maximizing production in a specific mining front—while considering resource constraints and capacities. In this study, a mixed-integer linear optimization model was developed to assist in the weekly production planning of an open-pit mine. The model determines the number of truck trips for each mining front to be completed on the final (seventh) day of production. To achieve this, the model considers dynamic allocation of trucks to the mining fronts and fixed allocation (based on the sixth day of production) for loading equipment. This fixed allocation is due to the fact that reallocating the loading equipment could exacerbate production challenges, as their movement requires more complex logistics within the mine, directly affecting the mine's operational efficiency. The goal is to ensure that unmet production targets from the first six days are "compensated" (achieved) on the seventh day, satisfying both the production volume and ore quality required by the processing plant as part of the weekly plan. The practical implementation of this model was carried out using Excel's Solver tool, which allowed for the incorporation of the linear programming model in solving the proposed problem. Through this approach, the aim was to improve the operational efficiency of the mine, ensuring the achievement of production targets and maintaining quality standards in weekly output.
URI: http://www.monografias.ufop.br/handle/35400000/6978
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