KPI-COSMO Stochastic Mining Optimizer
Le premier logiciel d'optimisation stochastique et simultanée pour les chaînes de valeur de minéraux.
Générez des calendriers de production optimisés, augmentez la valeur actuelle nette (VAN) du cycle de vie de l'actif et les réserves récupérées grâce à un logiciel intelligent et innovant.
Augmentez la valeur actuelle nette de la durée de vie de
l'actif jusqu'à 40 %.
KPI-COSMO est conçu pour permettre à nos clients d’optimiser les programmes de production minière avec une gestion intégrée des risques en créant des modèles uniques de leur chaîne de valeur de minéraux. Il ne s’agit pas seulement d’optimiser une seule mine, mais toute une chaîne de valeur composée de plusieurs mines à ciel ouvert, de stocks, d’installations de traitement, etc. Le modèle inclut les flux de matières et les flux de coûts/revenus en tenant compte des incertitudes géologiques, financières et environnementales.
Fonctionnalités principales
Optimisation stochastique simultanée
Optimisez simultanément le plan de production stratégique de votre chaîne de valeur de minéraux (mines à ciel ouvert, stocks, décharges, usines, etc.) avec des transformations et des flux de matériaux complexes.
Simulations géostatistiques et autres simulations de Monte Carlo
Utilisez des simulations de corps minéralisés (teneurs, types de matériaux, propriétés géométallurgiques, etc.) ainsi que des simulations de prix des métaux, d'indicateurs d'équipement, etc.
Contours ultimes optimisées en fonction du calendrier
Obtenez des contours ultimes véritablement optimales pour plusieurs mines à ciel ouvert au lieu de définir les contours ultimes à l'avance, séparément pour chaque mine.
Optimisation simultanée des teneurs de coupure
Optimisez les teneurs de coupure en les intégrant aux séquences d'extraction, à plusieurs flux de traitement, aux opérations de stockage/récupération, etc.
Plus de durabilité au programme
Intégrer l'optimisation de la gestion des déchets, la neutralisation de roches acides et d'autres aspects environnementaux dans le même modèle.
Modélisation de structures de coûts et de revenus complexes
Modélisez des fonctions complexes pour les flux de trésorerie, les revenus, les coûts d'exploitation fixes et variables afin de piloter le processus d'optimisation à long terme.
Séquences d'extraction pratiques basées sur des blocs
Obtenez des séquences d'extraction qui représentent mieux la sélectivité de l'exploitation minière tout en tenant compte des multiples contraintes d'exploitabilité (angles de pente, largeur d'exploitation, etc.).
Programmes de production avec gestion des risques
Générez des programmes de production plus fiables en gérant le risque de ne pas atteindre les objectifs de production annuels.
Tableaux de bord probabilistes
Générez et visualisez des rapports probabilistes pour toutes les prévisions de production (flux de trésorerie, teneurs, tonnages, coûts, etc.) et évaluez les chances d'atteindre les objectifs de production d'une année à l'autre.
Visualisation 3D
Visualisez et comparez les séquences d'extraction optimisées, les contours ultimes et les simulations géostatistiques de vos multiples mines à ciel ouvert.
Avantages de KPI-COSMO par rapport aux logiciels de planification minière conventionnels.
Optimisation simultanée de l'ensemble du programme de production.
KPI-COSMO optimise simultanément l’ensemble du programme de production, c’est-à-dire les séquences d’extraction, les teneurs de coupure et les transformations des matériaux sur l’ensemble de la chaîne, tout en tenant compte de l’incertitude et de la variabilité. Plusieurs études de cas démontrent que les programmes stochastiques et simultanés de KPI-COSMO permettent d’obtenir une valeur actualisée nette jusqu’à 45 % supérieure à celle des méthodes conventionnelles.
D’autre part, les programmes générés par les logiciels de planification minière conventionnels s’écartent fortement de la VAN optimale pour la durée de vie de l’actif. Ces programmes sont contraints par des contours ultimes et des pushbacks prédéterminés, qui ne maximisent pas directement la VAN ou ne tiennent pas compte de tous les flux de matériaux potentiels tout au long de la chaîne de valeur.
Des meilleures prévisions de production pour mieux atteindre les objectifs de production.
KPI-COSMO ne se contente pas de maximiser la VAN, il gère également de manière dynamique les risques liés à l’incertitude et à la variabilité des paramètres géologiques, techniques, financiers et environnementaux. Par conséquent, KPI-COSMO génère des prévisions de production optimisées plus fiables pour les chaînes de valeur de minéraux du monde réel, avec un risque diminué de ne pas atteindre les objectifs de production, même les plus restrictifs.
Les prévisions de production générées par les logiciels de planification minière conventionnels présentent un risque important de ne pas se concrétiser. Ces solutions reposent sur un scénario unique de différentes entrées (modèle de bloc estimé, prix des métaux, récupération, débit, indicateurs d’équipement, etc.) et sont incapables de gérer le risque dans le processus d’optimisation.
Des contours ultimes optimisés jusqu'à 25 % plus élevées et une plus grande quantité de métal récupéré.
KPI-COSMO génère des contours ultimes basés sur la planification et comprend mieux la distribution spatiale des teneurs dans les gisements de minéraux. Les contours ultimes générés sont physiquement différents et systématiquement plus grands (jusqu’à 25 %) avec une récupération de métal plus élevée (jusqu’à 30 %) par rapport aux algorithmes conventionnels tels que Lerchs-Grossmann, Pseudoflow, etc.
Les contours ultimes générés par les algorithmes conventionnels sont clairement sous-optimales. Ils sont définis en amont de l’optimisation de la programmation par des algorithmes qui ne maximisent pas directement la VAN. Ces algorithmes s’appuient sur la valeur économique des blocs miniers, ce qui nécessite une destination prédéfinie des blocs, et ne tiennent pas compte des mélanges avec d’autres blocs extraits.
Foire Aux Questions
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Résultats
KPI-COSMO optimise de multiples composants, des mines aux produits, d’une manière intégrée qui tire parti des synergies opérationnelles tout au long de la chaîne de valeur. Cela inclut les séquences d’extraction dans les mines, les destinations des matériaux (teneurs de coupure), la manipulation des matériaux, les mélanges, les transformations, les structures complexes de coûts/revenus et les aspects liés au développement durable. KPI-COSMO permet également de gérer les risques techniques affectant le fonctionnement de la chaîne de valeur de minéraux en intégrant des simulations simultanées des teneurs, des types de matériaux, des attributs géométallurgiques, des prix des métaux, des récupérations, des débits, des performances de l’équipement, etc. En capitalisant sur sa nature stochastique et simultanée, KPI-COSMO démontre qu’il est possible de générer une valeur actuelle nette (VAN) fortement supérieure à celle des plans de production minière à long terme générés de manière conventionnelle.
Outre la maximisation de la VAN sur le cycle de vie de la mine, le modèle mathématique stochastique de KPI-COSMO comporte une composante de gestion des risques. En utilisant les simulations de multiples sources d’incertitude (géologiques ou économiques), KPI-COSMO permet de minimiser les écarts par rapport aux multiples objectifs de production de la chaîne de valeur de minéraux, ainsi que d’avancer l’extraction des zones moins risquées et de retarder les zones plus risquées au cours du cycle de vie de la mine. Cela diffère des plans de production minière conventionnels qui sont incapables de gérer le risque technique et qui, par conséquent, ne parviennent généralement pas à atteindre les objectifs de production prévus. Par conséquent, outre une VAN plus élevée, KPI-COSMO fournit des prévisions de production à long terme mieux gérées sur le plan des risques.
L’analyse de sensibilité est une pratique courante dans la planification minière. Cette approche consiste généralement à appliquer différents facteurs d’augmentation ou de diminution à un ou plusieurs paramètres de départ utilisés dans le processus de planification minière. Cette approche est très utile pour évaluer les leviers de valeur et les goulets d’étranglement tout au long de la chaîne de valeur de minéraux. La principale limite de l’analyse de sensibilité est qu’elle ne fournit pas de rapport probabiliste du plan de production minière généré. Pour chaque scénario de sensibilité, une nouvelle solution est générée et nous devons sélectionner le meilleur scénario basé sur certains paramètres. Pour un plan de production minière donné, l’analyse de sensibilité ne permet pas de répondre à certaines questions : « Quelle est la probabilité d’atteindre la capacité de l’usine de traitement au cours de la première année ? « Comment pouvons-nous être sûrs que la qualité des concentrés produits répondra aux objectifs fixés dans le contrat ? « Quelles années de production seront problématiques en termes de métaux contaminants? Le cadre stochastique de KPI-COSMO permet également à l’utilisateur d’effectuer une analyse de sensibilité. Les scénarios (simulations) des différentes sources d’incertitude sont croisés avec le plan de production minière optimisé, ce qui génère un rapport probabiliste des multiples prévisions de production. L’évaluation des risques de KPI-COSMO fournit ainsi un rapport nettement plus éclairé pour le processus de prise de décision.
Entrées
Les méthodes d’estimation, telles que les multiples variantes du krigeage, l’inverse de la distance, etc., génèrent une représentation aplanie des gisements minéraux. Autrement dit, les valeurs faibles sont surestimées, tandis que les valeurs élevées sont sous-estimées. Cet effet de nivellement a de graves conséquences sur le processus d’optimisation de la planification, qui est fortement influencé par la connectivité et les proportions des teneurs élevées, là où nous gagnons de l’argent. Les simulations géostatistiques, en revanche, respectent les données à leur emplacement et reproduisent les statistiques (moyenne, variance, histogrammes, variogrammes et, éventuellement, statistiques d’ordre supérieur) des données d’exploration. Les simulations sont des réalisations également probables du gisement minéral et fournissent une mesure quantitative de son incertitude spatiale. Elles constituent donc des données d’entrée améliorées pour le processus de planification minière à long terme. Les mêmes simulations permettent également de gérer le risque de ne pas atteindre les objectifs de production avec KPI-COSMO et de produire des prévisions probabilistes de production à long terme pour la chaîne de valeur de minéraux.
Les principales données d’entrée du processus d’optimisation de KPI-COSMO sont un ensemble de simulations géostatistiques des gisements minéraux de votre chaîne de valeur. Il existe sur le marché des logiciels de modélisation de corps minéralisés qui proposent des algorithmes de simulation conditionnelle efficaces pour les variables continues et catégorielles (par exemple, une teneur unique ou plusieurs teneurs corrélées, des types de matériaux, faciès d’altérations des roches, des propriétés géométallurgiques, etc.) Une fois que ces simulations sont correctement générées et validées par rapport aux données de forage, elles peuvent être introduites dans KPI-COSMO pour l’optimisation stochastique simultanée de la planification de la production à long terme d’un complexe minier.
15 à 20 simulations sont suffisantes pour générer des plans de production minière stables à long terme, comme l’ont démontré plusieurs études de cas. Au cours de chaque année de production, de plusieurs centaines à quelques milliers de blocs d’extraction sont programmés. Ce regroupement de blocs d’extraction programmés représente un changement énorme de support et, en raison des relations variance-support, les solutions convergent rapidement avec le nombre de simulations.
KPI-COSMO gère plusieurs types d’incertitude dans la chaîne de valeur de minéraux. En ce qui concerne les incertitudes liées aux gisements minéraux, KPI-COSMO peut intégrer des modèles de blocs avec de multiples attributs de blocs simulés de manière géostatistique, tels que les teneurs de plusieurs métaux, les types de matériaux, les attributs géométallurgiques, etc. L’incertitude des prix des métaux, les courbes de teneur et de récupération, les indicateurs de performance des équipements, ainsi que les simulations de Monte Carlo des sources externes et des stocks existants peuvent également être intégrés simultanément au processus d’optimisation de la planification minière à long terme de KPI-COSMO.
Séquence de l'extraction
Les algorithmes conventionnels de contours ultimes, tels que L&G, Pseudoflow, etc., ne peuvent pas prendre en compte la valeur temporelle des revenus et des coûts. L’enveloppe finale de la fosse est sélectionnée subjectivement par le planificateur de la mine sur la base de différents critères, qui peuvent inclure une actualisation approximative basée sur deux calendriers non pratiques désignés comme les meilleurs (fosse par fosse) et les pires (banc par banc) cas. En outre, ces algorithmes conventionnels sont basés sur la valeur économique des blocs d’extractions, ce qui (a) suppose une destination prédéfinie pour les blocs, (b) ne tient pas compte du mélange et de la transformation des matériaux tout au long de la chaîne de valeur des minéraux, et (c) néglige l’incertitude et la variabilité des teneurs et des types de matériaux à l’intérieur du gisement. Le programme de production à long terme doit permettre de déterminer les contours optimales des fosses, et non l’inverse, ce qui peut être réalisé grâce à KPI-COSMO.
Différents aspects contribuent à l’augmentation des limites de fosse générées par KPI-COSMO. Tout d’abord, les simulations géostatistiques fournissent une représentation nettement meilleure de la distribution spatiale des teneurs élevées dans les gisements de minéraux. Deuxièmement, la programmation des blocs d’extraction à haute teneur offre la possibilité d’extraire économiquement certains blocs à faible et moyenne teneur tout au long de la séquence d’extraction. Troisièmement, KPI-COSMO prend également en compte le mélange des teneurs élevées, moyennes et faibles dans les multiples destinations de traitement de la chaîne de valeur, au lieu de calculer à l’avance les valeurs économiques des blocs. Par conséquent, la limite de la fosse générée par KPI-COSMO est non seulement physiquement différente, mais aussi généralement plus grande (environ 25 %) que les limites conventionnelles de la fosse.
Oui. KPI-COSMO comporte diverses contraintes de planification qui tiennent compte des angles de pente maximaux le long de différents azimuts, de la largeur minimale d’extraction, des avancements verticaux annuels maximaux dans les fosses, etc. afin de générer des séquences d’extraction optimisées basées sur des blocs qui peuvent être utilisées comme intrants dans le processus de conception de la mine à ciel ouvert. Ces contraintes peuvent être adaptées à chaque zone géotechnique de la mine.
Les planificateurs conventionnels de mines à ciel ouvert à long terme s’appuient généralement sur l’approche pushback-banc-panel, c’est-à-dire qu’après la conception du pushback, les blocs d’un même pushback et d’un même banc sont regroupés en un ou plusieurs panneaux définis par l’utilisateur. Ces panneaux sont ensuite supposés être exploités de manière homogène sur la base de leurs stocks de différents intervaux de teneur. Cette agrégation à grande échelle de blocs miniers au sein d’un panel donne une fausse représentation de la sélectivité et de l’accessibilité des matériaux à extraire chaque année. KPI-COSMO génère des séquences d’extraction optimisées basées sur les blocs réels à partir des modèles de blocs d’entrée. Cette approche, combinée aux contraintes de programmation de KPI-COSMO (angles de pente, largeur minimale d’extraction, avancements verticaux annuels maximaux, etc.), reflète la sélectivité attendue de l’extraction et l’approvisionnement en matériaux des mines à ciel ouvert.
Destination des matériaux / Traitement
Les seuils de coupure sont traditionnellement optimisés indépendamment du programme de production minière à long terme, ce qui signifie qu’un programme peut ne plus être optimal ou réalisable si le seuil de coupure est modifié. Ces seuils de coupure prédéfinis ne tiennent pas non plus compte de l’incertitude inhérente à la teneur et aux types de matériaux, ni des mélanges complexes de matériaux qui se produisent tout au long de la chaîne de valeur de minéraux. Cela a un effet négatif sur la VAN. KPI-COSMO permet à l’utilisateur d’optimiser simultanément les seuils de coupure et les calendriers en tenant compte des incertitudes liées aux ressources minérales disponibles et aux multiples capacités opérationnelles de la chaîne de valeur. Il en résulte une amélioration significative de la VAN par rapport aux teneurs de coupure conventionnelles.
Les multiples opérations de stockage, de mélange, de traitement et de raffinage des matériaux tout au long de la chaîne de valeur des minéraux sont caractérisées par des transformations fortement non linéaires. Les logiciels conventionnels de planification minière à long terme s’appuient généralement sur des simplifications de linéarisation qui sont incapables de traiter les non-linéarités complexes. KPI-COSMO permet en revanche d’introduire des simulations de propriétés géométallurgiques et des courbes de récupération et de débit non linéaires pour les installations de traitement, ainsi que de modéliser l’homogénéisation qui se produit dans les stocks, la pile de lixiviation, etc. Cette capacité contribue à des prévisions de production optimisées plus précises et plus réalistes, y compris la VAN et les paramètres qualitatifs du produit.
La gestion des déchets dépend de la quantité de matériaux disponibles dans les fosses, de paramètres économiques (prix des métaux, coûts de transport, etc.) et d’aspects environnementaux (neutralisation de roches acides, empreinte et surveillance des haldes à stériles, etc.) ). Il s’agit d’un aspect essentiel de la planification minière à long terme. KPI-COSMO permet à l’utilisateur de modéliser correctement les coûts de transport, la neutralisation de l’acide, la surveillance du site et les contraintes environnementales. En outre, KPI-COSMO permet d’optimiser simultanément la politique de teneur de coupure tout en utilisant les simulations géostatistiques qui représentent mieux la distribution spatiale et la variabilité de la distribution spatiale au sein des gisements minéraux, ce qui inclut les matériaux susceptibles d’être déversés en tant que déchets.