KPI-COSMO Stochastic Mining Optimizer
El primer software de optimización verdaderamente estocástico y simultáneo para cadenas de valor mineral
Genere programas de producción optimizados, aumente el valor presente neto (VPN) de la vida útil del activo y las reservas recuperadas con un software inteligente e innovador.
Aumente el valor presente neto de la vida útil del activo hasta en un 40%.
KPI-COSMO está diseñado para permitir a nuestros clientes optimizar los programas de producción minera con una gestión de riesgos integrada, mediante la creación de modelos únicos de su cadena de valor mineral. No se trata solo de optimizar una mina, sino toda la cadena de valor de múltiples minas a rajo abierto, acopios de material y plantas de procesamiento, entre otros; con flujos de materiales complejos y flujos de costos/ingresos que tienen en cuenta las incertidumbres geológicas, financieras y medioambientales.
Principales funcionalidades
Optimización estocástica simultánea
Optimice simultáneamente el plan de producción estratégico de su cadena de valor mineral (p. ej., minas a rajo abierto, acopios de material, botaderos, plantas y más) con complejos flujos de material y transformaciones.
Simulaciones geoestadísticas y otras simulaciones de Montecarlo
Utilice simulaciones de cuerpos mineralizados (leyes, tipos de material, propiedades geometalúrgicas, etc.), así como simulaciones de precios del metal e indicadores de equipos, entre otras.
Límites de rajo optimizados en función del plan de producción
Obtenga límites de rajo realmente óptimos para múltiples minas a rajo abierto, en lugar de definirlos por adelantado o separado para cada mina.
Leyes de corte optimizadas simultáneamente
Optimice las leyes de corte de forma integrada con las secuencias de extracción, múltiples flujos de procesamiento, operaciones de acopio/recuperación de materiales, etc.
Programas más sustentables
Integre en un mismo modelo la optimización de la gestión de estériles, la neutralización de roca ácida y otros aspectos medioambientales.
Modelamiento de estructuras complejas de costos e ingresos
Modele funciones complejas de flujos de caja, ingresos y costos operativos fijos y variables para impulsar el proceso de optimización a largo plazo.
Secuencias de extracción prácticas basadas en bloques
Obtenga secuencias de extracción que representen mejor la selectividad minera, teniendo en cuenta al mismo tiempo múltiples restricciones de explotación (ángulos de talud, ancho de explotación, etc.).
Programas de producción resilientes al riesgo
Genere programas de producción más confiables mediante la gestión del riesgo de no cumplir las metas anuales de producción.
Panel de control de informes probabilísticos
Genere y visualice informes probabilísticos para todas las previsiones de producción (flujos de caja, leyes, tonelajes, costos, etc.) y evalúe las posibilidades de alcanzar las metas de producción año tras año.
Visualización 3D
Visualice y compare las secuencias optimizadas de extracción, los límites de rajo y las simulaciones geoestadísticas de sus múltiples minas a rajo abierto.
Ventajas de KPI-COSMO frente al software convencional de planificación minera
Optimice simultáneamente todo su programa de producción
KPI-COSMO optimiza simultáneamente todo el programa de producción: las secuencias de extracción, las leyes de corte y las transformaciones de materiales en toda la cadena, considerando la incertidumbre y la variabilidad. Diversos casos de estudio demuestran que las planificaciones estocásticas y simultáneas de KPI-COSMO generan un VPN hasta un 45% superior al de los métodos convencionales.
Por otra parte, los programas generados por los software convencionales de planificación de mina se alejan significativamente del VPN óptimo de la vida útil de los activos. Estos programas están condicionados por límites de rajo y expansiones sucesivas predeterminadas que no maximizan directamente el VPN ni tienen en cuenta todos los posibles flujos de materiales a lo largo de la cadena de valor.
Previsiones de producción que cumplen mejor las metas de producción
KPI-COSMO no solo maximiza el VPN, sino que también gestiona dinámicamente el riesgo derivado de la incertidumbre y la variabilidad de los parámetros geológicos, técnicos, financieros y medioambientales. De este modo, KPI-COSMO genera previsiones de producción optimizadas más confiables para las cadenas de valor mineral del mundo real, con un menor riesgo de no alcanzar incluso metas de producción muy restrictivas.
Las previsiones de producción generadas por los software convencionales de planificación minera tienen un riesgo significativo de no concretarse. Estas soluciones se basan en un único escenario de distintas entradas (modelo de bloques estimado, precio del metal, recuperación, rendimiento, indicadores de equipos, etc.) y no son capaces de gestionar el riesgo en el proceso de optimización.
Límites de rajo optimizados hasta un 25% mayores y más mineral recuperado
KPI-COSMO genera límites de rajo basados en la programación y comprende mejor la distribución espacial de las leyes dentro de los depósitos minerales. Los límites de rajo que genera son físicamente diferentes y consistentemente mayores (hasta un 25%) con más mineral recuperado (hasta un 30%) en comparación con algoritmos convencionales como Lerchs-Grossmann, Pseudoflow, etc.
Los límites de rajo generados por los algoritmos convencionales están claramente por debajo del óptimo. Se definen antes de la optimización de la programación mediante algoritmos que no maximizan directamente el VPN. Estos algoritmos se basan en el valor económico de los bloques extraídos, lo que requiere predefinir el destino de los bloques, y no tienen en cuenta la mezcla con otros bloques extraídos.
Preguntas frecuentes
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Resultados
KPI-COSMO optimiza múltiples componentes, de los yacimientos hasta los productos, de un modo integrado que capitaliza las sinergias operativas a través de toda la cadena de valor. Esto incluye las secuencias de extracción del yacimiento, el destino de los materiales (leyes de corte) y su manejo, mezcla, transformación, estructuras de costos e ingresos del complejo y aspectos de sostenibilidad. KPI-COSMO permite, además, gestionar los riesgos técnicos que afectan la cadena de valor mineral, mediante la integración simultánea de las leyes, tipos de material, propiedades geometalúrgicas, precios del metal, recuperaciones, rendimientos, desempeño de los equipos, etc. Aprovechando su naturaleza estocástica y simultánea, KPI-COSMO demuestra generar un VPN (valor presente neto) sustancialmente superior a los generados por planes de producción minera convencionales a largo plazo.
Además de la maximización del VPN de la vida útil de la mina, el modelo matemático estocástico de KPI-COSMO cuenta con un componente de gestión de riesgo. Mediante la simulación de múltiples factores de incertidumbre (geológicos o económicos), KPI-COSMO permite minimizar las desviaciones en las metas de producción de la cadena de valor mineral, así como adelantar la extracción en zonas menos riesgosas y postergar las de mayor riesgo durante la vida útil de la mina. Esto difiere de los planes de mina generados convencionalmente que no son capaces de gestionar el riesgo técnico y, por lo tanto, suelen tener dificultades para cumplir con las metas de producción planificadas. De este modo, además de un mayor VPN, KPI-COSMO proporciona previsiones de producción más resilientes al riesgo.
El análisis de sensibilidad es una práctica común en la planificación de minas. Su enfoque consiste habitualmente en la aplicación de diferentes factores de aumento o disminución a uno o a un conjunto de parámetros utilizados en el proceso de planificación. Es un enfoque valioso para evaluar los determinantes de valor y los cuellos de botella en la cadena de valor minera. Sin embargo, su principal limitación es que no proporciona informes probabilísticos de su plan de producción minera. Para cada escenario de sensibilidad, se genera una nueva solución lo que hace necesario elegir el mejor escenario basándose en ciertas métricas. Basados en el análisis de sensibilidad de un determinado plan de producción de mina no es posible responder preguntas como: ¿Cuál es la probabilidad de alcanzar la capacidad de molienda en el primer año?, ¿cuán seguros podemos estar de que la calidad del concentrado producido alcance los objetivos comprometidos?, ¿qué años de producción serán problemáticos en cuanto a metales nocivos? El marco estocástico de KPI-COSMO permite al usuario, además, desarrollar el análisis de sensibilidad. Los escenarios (simulaciones) de diferentes factores de incertidumbre se cruzan con el plan de producción minera optimizada y generan un informe probabilístico de las múltiples previsiones de producción. De ese modo, la evaluación de riesgo de KPI-COSMO proporciona un informe significativamente más fundado para el proceso de toma de decisiones.
Contribución
Los métodos de estimación (como las múltiples variantes de kriging, el de distancia inversa, etc.) generan una representación normalizada de los depósitos minerales. Esto es, los valores bajos se sobrestiman mientras que los altos se subestiman. Este efecto tiene graves consecuencias en el proceso de optimización de la programación, que está muy influida por la conectividad y la proporción de leyes altas, que es donde se gana dinero. Por el contrario, las simulaciones geoestadísticas respetan los datos en su ubicación y reproducen estadísticas (media, varianza, histogramas, variogramas y, potencialmente, estadísticas de alto orden) de los datos exploratorios. Las simulaciones son igualmente probables materializaciones del depósito mineral y proporcionan una medida cuantitativa de su incertidumbre espacial. Por lo tanto, son insumos mejorados para el proceso de planificación de mina a largo plazo. Las mismas simulaciones también permiten gestionar el riesgo de no alcanzar las metas de producción en KPI-COSMO y permiten generar previsiones probabilísticas de producción a largo plazo de la cadena de valor minera.
Los principales insumos para el proceso de optimización de KPI-COSMO son un conjunto de simulaciones geoestadísticas del depósito mineral y su cadena de valor. Existen en el mercado algunas herramientas de software para modelar yacimientos que ofrecen eficientes algoritmos de simulación condicional para variables continuas y categóricas (p. ej., una sola ley o leyes múltiples correlacionadas, tipos de material, facies meteorizadas, propiedades metalúrgicas, etc.). Una vez que estas simulaciones se generan y validan correctamente con los datos de los sondajes, ya pueden incorporarse a KPI-COSMO para la optimización estocástica simultánea de la planificación a largo plazo del complejo minero.
Diversos casos de estudio han demostrado que son suficientes entre 15 y 20 simulaciones para generar planes estables de producción de mina a largo plazo. Para cada año de producción se programa la extracción de varios cientos o miles de bloques minerales. Esta agrupación de bloques programados representa un cambio significativo en el soporte y, debido a las relaciones entre varianza y soporte, las soluciones convergen rápidamente con el número de simulaciones.
KPI-COSMO gestiona múltiples tipos de incertidumbre a lo largo de la cadena de valor minera. Respecto de las incertidumbres en el yacimiento, KPI-COSMO puede integrar modelos de bloques con múltiples atributos de bloques simulados geoestadísticamente, como leyes de múltiples metales, tipos de materiales y atributos geometalúrgicos, entre otros. La incertidumbre en los precios de los metales, las curvas de ley y recuperación, los indicadores de rendimiento de los equipos, así como las simulaciones de Montecarlo de fuentes externas y acopios existentes también pueden integrarse simultáneamente en el proceso de optimización de la planificación de mina a largo plazo de KPI-COSMO.
Secuencia de extracción
Los algoritmos convencionales de límite de rajo (como L&G, Pseudoflow, etc.) no pueden considerar el valor en el tiempo de los ingresos y los costos. El planificador de la mina selecciona de forma subjetiva el rajo definitivo, basándose en diferentes criterios que pueden incluir un descuento aproximado basado en dos programas poco prácticos denominados mejor caso (rajo por rajo) y peor caso (banco por banco). Además, estos algoritmos convencionales se basan en el valor económico de los bloques mineros, lo que: (a) asume un destino predefinido para los bloques, (b) no consideran la mezcla y transformación del material a lo largo de la cadena de valor del mineral y (c) menosprecian la incertidumbre y variabilidad de las leyes y tipos de material dentro del yacimiento. El programa de producción a largo plazo debe dar lugar a los límites óptimos del rajo y no al revés; y esto puede lograrse con KPI-COSMO.
Diferentes aspectos contribuyen a que KPI-COSMO genere mayores límites de rajo. En primer lugar, las simulaciones geoestadísticas proporcionan una representación significativamente mejor de la distribución espacial de las altas leyes dentro de los depósitos minerales. En segundo lugar, la programación de bloques mineros de alta ley abre la posibilidad de extraer económicamente algunos bloques de baja y media ley a lo largo de la secuencia de extracción. En tercer lugar, KPI-COSMO también considera la mezcla de leyes altas, medias y bajas en múltiples destinos de procesamiento de la cadena de valor, en vez de los valores económicos precalculados de los bloques. De ese modo, el límite del rajo generado por KPI-COSMO no solo es físicamente diferente, sino también suele ser mayor (en torno al 25%) que los límites convencionales.
Sí. KPI-COSMO cuenta con una serie de restricciones de programación que tienen en cuenta los ángulos máximos de talud a lo largo de diferentes azimuts, el ancho mínimo de extracción, los avances verticales máximos al año en los rajos, etc., con el fin de generar secuencias de extracción optimizadas, basadas en bloques que pueden utilizarse como insumos para el proceso de diseño de minas a rajo abierto. Estas restricciones pueden adaptarse a cada área geotécnica de la mina.
Los programadores convencionales de minas a rajo abierto a largo plazo suelen basarse en un enfoque de expansión sucesiva de bancos; es decir, tras el diseño de la expansión sucesiva, los bloques dentro del mismo y el banco se agrupan en uno o varios paneles definidos por el usuario. De ese modo, se supone que estos paneles se explotan de forma homogénea en función de sus inventarios de bloques de distinta ley. Esta agregación a gran escala de bloques mineros dentro de un panel tergiversa la selectividad y accesibilidad de los materiales a extraer cada año. KPI-COSMO genera secuencias de extracción optimizadas basadas en los bloques reales a partir de los modelos de bloques de entrada. Este enfoque combinado con las restricciones de programación de KPI-COSMO (ángulos de talud, ancho mínimo de extracción, avances verticales máximos anuales, etc.) reflejan la selectividad de extracción esperada y el suministro de material de los rajos abiertos.
Destinación del material / Manejo
Convencionalmente, las leyes de corte se optimizan independientemente del programa de producción minera a largo plazo, lo que significa que un programa puede dejar de ser óptimo o viable si se modifica la ley de corte. Estas leyes de corte predefinidas tampoco tienen en cuenta la incertidumbre inherente a la ley y a los tipos de material, ni la compleja mezcla de materiales que se produce a lo largo de la cadena de valor del mineral. Esto tiene un efecto adverso en el VPN (valor presente neto). KPI-COSMO permite al usuario optimizar simultáneamente las leyes de corte y los programas teniendo en cuenta las incertidumbres de los recursos minerales disponibles y las múltiples capacidades operativas de la cadena de valor. Esto conlleva una mejora significativa del VPN en comparación con las leyes de corte convencionales.
Los múltiples procesos de acopio, mezcla, procesamiento y refinado de materiales a lo largo de su cadena de valor se caracterizan por transformaciones significativamente no lineales. Los programas convencionales de planificación minera a largo plazo suelen basarse en una linealización simplificada que es incapaz de considerar las complejidades no lineales. Por el contrario, KPI-COSMO permite introducir simulaciones de propiedades geometalúrgicas y curvas no lineales de recuperación y rendimiento para las plantas de procesamiento, así como modelizar la homogeneización que se produce en las pilas de acopio, la lixiviación en pilas, etc. Esta capacidad contribuye a que las previsiones de producción optimizada sean más precisas y realistas, incluidos el VPN y los parámetros cualitativos del producto.
La gestión de estériles se rige por el suministro de material en los rajos, los parámetros económicos (precios del metal, costos de transporte, etc.) y aspectos medioambientales (reducción de roca ácida, huella y monitoreo de los botaderos, etc.). Se trata de un aspecto crítico de la planificación de mina a largo plazo. KPI-COSMO permite al usuario modelar adecuadamente los costos de transporte, neutralización de ácidos, monitoreo del emplazamiento y restricciones medioambientales. Además, la optimización simultánea de KPI-COSMO de la política de ley de corte mientras se utilizan las simulaciones geoestadísticas que representan mejor la distribución espacial y su variabilidad dentro de los depósitos minerales incluye los materiales que potencialmente se verterán como estéril.