IMPACTO DE LA ESTOCASTICIDAD EN LA OPERACIÓN DE RECUPERACIÓN DE LLANTAS RESIDUALES EN EL SECTOR MINERO COLOMBIANO

Abstract

IMPACTO DE LA ESTOCASTICIDAD EN LA OPERACIÓN DE RECUPERACIÓN DE LLANTAS RESIDUALES EN EL SECTOR MINERO COLOMBIANO Hoy en día, las minas a cielo abierto en Colombia no cuentan con un proceso costo-efectivo para el desecho de grandes llantas OTR (Off The Road). Este proyecto continua desarrollos anteriores que estipulan que la mejor solución es el corte y triturado de las llantas para ser transportadas a una planta generadora de energía eléctrica. Se realizó un modelo en ARENA® Simulation Software que contempla cómo la estocasticidad propia de contextos reales afecta los costos y la viabilidad de la red de logística inversa de llantas residuales de las principales operaciones mineras de la Región Caribe colombiana. Para tal evaluación, se modificó y resolvió el modelo determinístico de optimización hacia minimización de costos resuelto en el software AMPL®, a fin de establecer los parámetros base sobre los que se evalúa la variabilidad adicional generada en el modelo de simulación discreta. Esta última surge de una modelación más fina de factores como la tasa de servicio en los procesos de corte y triturado, tasas de desecho y pesos de las llantas, fallas en las máquinas trituradoras y sus tiempos de desplazamiento entre minas, para los cuales se anticipa que en escenarios reales aporten una fuerte carga estocástica. Se validaron los resultados del modelo de simulación discreta contra los de la optimización determinística y se realizó un análisis de sensibilidad, variando el tiempo de permanencia del conjunto de máquinas en cada mina y la disponibilidad de horas de trabajo. Se encontraron los dos mejores escenarios en términos de utilidad y cantidad de toneladas de llanta trituradas, siendo ambos sin cambio de mina entre periodos: (1) 150 días y 16 horas; y (2) 90 días y 24 horas. Finalmente, se realizó el estudio técnico y económico y se determinó que ambos escenarios disponen de viabilidad económica.

Nowadays, open pit mines in Colombia do not have a cost-effective process to properly dispose residual Off the Road Tires. This project continues previous developments that stipulate that the best solution is cutting and shredding of tires to be later transported to a power generating plant. A model was made in ARENA® Simulation Software that contemplates how stochasticity of real contexts affects the costs and viability of the reverse logistics network of residual tires from the main mining operations of the Colombian Caribbean Region. For this evaluation, the deterministic optimization model towards minimization of costs was resolved in the AMPL® software in order to establish the base parameters on which the additional variability generated in the discrete simulation model is evaluated. The latter arises from a more detailed modelling of factors such as the service rate in the processes of cutting and shredding, tire waste rates, tire weights, failures in shredding machines and their travel times between mines, for which it is anticipated a strong stochastic impact in real scenarios. The results of the discrete simulation model were validated against those of the deterministic optimization and a sensitivity analysis was carried out, varying the permanence time of the shredding machines in each mine and the availability of working hours. The two best scenarios were found in terms of utility and number of tons of shredded tires both being without change of mine between periods: (1) 150 days and 16 hours; and (2) 90 days and 24 hours. Finally, the technical and economic study were carried out and it was determined that both scenarios have economic viability.