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黄金矿山生产全过程管理系统创新及应用

发布日期:2020-09-05   来源:矿道网   投稿者:吴智广   浏览次数:1185

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       1.1 背景概况

焦家金矿数字矿山建设始于 2007 年,经多年建设,形成多个自动化、信息化系统,为焦家金矿的生产管理做出很大贡献,但随着焦家金矿经营规模的不断壮大,原系统已不适应企业当前快速发展的需要,无论是从技术路线上,还是业务需求上,依赖系统维护已不能支持各职能部门协同完成业务操作解决当前系统的核心问题,只有通过专业化手段重新规划、构建新的软件管理系统。

1.2 研究意义

黄金矿山生产全过程管理系统创新及应用不仅促进了本单位的资源优化配置,也深刻改变了原有的工作方式,解放了大量劳动力。具体的作用主要表现在管理成本降低、资源配置优化、风险防范、生产成本降低等方面。该系统投入使用后,不仅节约了统计管理人员成本,有效提高了管理效率,而且有助于企业切实提高生产、运营和管理等方面的水平,从而实现降本增效。

1.3 实现目标

对于黄金矿山企业来说,安全是前提,效益是目标,生产是根本[1],控制生产过程是提升经营效益的源头,生产执行过程涉及到各职能部门各岗位在生产系统、生产活动、资源环境等各方面的工作。黄金矿山生产全过程管理系统创新及应用程序实现了从现有信息系统中采集生产数据,将分散于各信息系统的生产数据汇总、提炼,通过统计分析模型,找出影响出矿质量的相关原因,生成分析报告,指导管理者制定有效管理措施[2],提高出矿质量,降低损失率、贫化率,保持矿山均衡生产,贫富兼采,挖掘不可再生资源的有效利用率,提高矿山生产的整体效能。

2 系统分析与设计

2.1 系统架构

应用程序采用多层系统架构,通过组件访问业务逻辑层(BLL)、逻辑层访问数据层(DAL)、数据层统一访问数据库系统。多层架构的系统方案非常有利于系统的维护、升级与扩充,以及系统安装与部署。使用多层架构进行系统开发是现今系统设计的流行趋势。通过分解业务细节,将不同的功能代码分散开来,更利于系统的设计和开发,同时可能的变更提供了更小的单元。本系统采用 B/S 构进行设计,使内部大量的业务数据操作和数据统计分析都非常高效、便捷。根据设计人员一线调研,系统设计总体架构见图 1。

2.2 数据库设计

根据焦家金矿生产的实际业务需求,需要对系统的数据库进行设计。黄金矿山生产全过程管理系统创新及应用基于 SQL Server 2012 实现系统数据库的管理[3],将空间信息映射到关系模型中,应用SQL Server 数据库管理系统,将概念数据库转换为空间二维表的数据库模式,实现对空间信息关系模型及其属性信息的统一管理。

其中,品位录入表用来存储每日生产基础数据,采场信息表、掘进工程表分别存储采场基本信息和工程基本信息,并分别按矿区、采场、中段,直至分层、进路进行存储,以便数据统计分析。

3 系统实现

3.1 系统总体设计

黄金矿山生产全过程管理系统分为六大模块和三类数据接口。主要涵盖基础资料管理、生产质量管理、品位分析管理、决策统计平台、考核执行管理、异常预警管理。数据接口为焦家金矿生产经营管控信息系统(简称 CI 系统)、自动化系统(简称 ICV 系统)及地磅计量系统,实现了生产数据从填写维护到汇总统计、深度分析流程化管理,从现有信息系统中采集生产数据,将分散于各信息系统的生产数据指标汇总、提炼,通过统计分析模型,找出影响出矿质量的相关原因,生成分析报告,便于管理者制定有效管理措施。

3.2 管理模块设计

技术员录入数据,可直接同步 CI 数据,节省了大量工作与时间。运用 C#代码同步数据,录入数据生效后,可以进行品位分析,该系统有日品位分析、周品位分析、月品位分析和季度品位分析。

3.3 决策分析设计

品位分析能够精确到中段,其中,在周品位分析中,不仅能够生成统计对比图形,还能够汇总成材料,可供管理者直观审查。品位的分析与计算是整个系统的核心,直接关系到管理者对数据的精准把握。品位决策分析内容包括计划品位、地质品位、采矿量、地质金属量、出矿品位、出矿金属量、矿量完成率、品位完成率、金属量完成率等。

4 研究成果及创新点

4.1 研究成果

黄金矿山生产全过程管理系统创新及应用,完成了系统的基本功能,系统正常运行并取得了一定的效果。

系统实现了各单位生产的计划数据与实际数据的自动采集,可在管理驾驶舱动态实时显示各种决策分析。按部门设置、生产中段设置及业务条线等多维度分析,包括主线数据,各中段及采场的品位质量,各矿区采矿出矿量及金属量等。系统完善的决策分析功能,实现各级管理层动态实时的管控全矿生产全过程,大大缩短了管理的反应时间,提高了生产效率,降低了综合成本。

4.2 创新点

(1)生产全过程质量管理方法实现了矿山品位动态监测,建立了完善的矿山关键指标动态监测和控制及生产质量控制体系。

(2)两化融合的具体实践,坚持信息化“六统一”原则和“建用结合、以用为主”工作方针,坚持信息系统集中集成、深化应用工作思路。

(3)智能分析技术应用,通过大数据分析技术、运筹学等理论,建立了综合优化数学模型,以及矿山全过程生产技术指标的优化系统。

(4)基于 UCML 的系统平台开发,采用面向对象的编程模式,彻底改变了软件的架构方式和开发编程模式。

(5)矿山全过程生产管理实现了大数据分析,基于系统工程和矿业经济学等理论和方法,建金矿山生产全过程指标管控体系,明确优化系统目标,开发模型库和知识库。通过生产全过程引擎的运行,实时给出决策的建议与依据。

4.3 应用效果

(1)经济效益。自 2016 年 5 月系统正式运行以来,实现了出矿品位适时分析,按照每日、每周等不同时间段适时统计分析品位完成情况,查找品位波动原因,及时制定针对性的品位调控措施,配合出矿质量精细化管理工作,有效地保证了出矿品位的提升。生产质量管理系统的运行每年均可提升出矿品位 0.01 g/t,自 2017 年至 2019 年 7 月多回收金属量 89.81 kg,创造经济效益 739.66 万元。(2)社会效益。实现了信息化与工业化的融合,构建一体化、大集中、业务全覆盖的生产全过程管理平台;为“强化管理,降本增效”提供了新途径、新思路;使得管理人员能够及时、全方位地掌握车间的生产动态,极大地节省了数据分析时间,支持各级管理人员快速高效决策;实现了生产全过程质量监控和控制,并进行考核评估。

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