مؤشرات الأداء الرئيسية لأسطول التعدين التي يجب أن يتابعها كل مدير

في عمليات استخراج المواد المعدنية ونقلها، لا يدل عدد الآليات العاملة أو ساعات تشغيل المعدات وحده على حسن أداء المنجم.

فقد تكون مجموعة من الشاحنات القلابة في وضع التشغيل طوال ساعات الوردية، لكنها تقضي جزءًا كبيرًا من وقتها في طابور التحميل أو انتظار التفريغ أو في توقفات غير ضرورية. وفي هذه الحالة لا تعني زيادة ساعات عمل الآليات بالضرورة زيادة الإنتاج.

ولإدارة أسطول التعدين بفاعلية، يجب قياس مؤشرات توضح العلاقة بين الوقت وطاقة الآليات وحجم الإنتاج وتكلفة العمليات.

تُعرف هذه المؤشرات باسم مؤشرات الأداء الرئيسية لأسطول التعدين (Mining Fleet KPIs)، وهي تساعد المديرين على تحديد الاختناقات التشغيلية واتخاذ قرارات أكثر دقة.

لماذا يُعد قياس مؤشرات الأداء مهمًا في إدارة أسطول المنجم؟

تتكون عملية النقل في المنجم من عدة أنشطة مترابطة؛ إذ تتموضع الشاحنة القلابة في موقع التحميل، وتستلم الحمولة، وتتحرك نحو الوجهة، وتفرغ الحمولة، ثم تعود للدورة التالية.

وقد يؤثر أي خلل في إحدى هذه المراحل في أداء دورة النقل بأكملها.

فعلى سبيل المثال، ليست زيادة عدد الشاحنات القلابة دائمًا حلًا مناسبًا لزيادة الإنتاج؛ فإذا كانت طاقة التحميل لدى الحفارة محدودة، فقد تؤدي إضافة مزيد من الشاحنات إلى إطالة طابور الانتظار فحسب.

ومن جهة أخرى، إذا قضت الحفارة وقتًا طويلًا في انتظار وصول الشاحنات، فمن المرجح أن تكون المشكلة في طريقة توزيع الأسطول أو في طاقة النقل.

ويساعد قياس مؤشرات الأداء مدير المنجم على تحليل الوضع الفعلي للعمليات بدلًا من اتخاذ القرار بناءً على الانطباعات الشخصية.

1. زمن دورة النقل (Cycle Time)

يُعد زمن دورة النقل من أهم مؤشرات أداء الشاحنات القلابة في المناجم المكشوفة.

ويوضح Cycle Time المدة اللازمة لإكمال دورة تشغيلية واحدة. وتبدأ هذه الدورة عادة من نقطة محددة وتنتهي بعد التحميل والحركة والتفريغ والعودة إلى النقطة أو المرحلة نفسها.

وقد تشمل مكونات دورة النقل وقت انتظار التحميل ووقت التحميل والحركة محمّلة وانتظار التفريغ والتفريغ والعودة فارغة.

المعادلة:

Cycle Time = مجموع أزمنة مراحل دورة نقل واحدة

على سبيل المثال، لنفترض أن شاحنة قلابة سجّلت في دورة واحدة الأزمنة التالية:

• انتظار التحميل: 4 دقائق
• التحميل: 5 دقائق
• الحركة محمّلة: 12 دقيقة
• التفريغ: 3 دقائق
• العودة فارغة: 10 دقائق

في هذه الحالة يكون الزمن الكلي للدورة 34 دقيقة.

ويمكن أن يتيح خفض زمن الدورة، في الظروف نفسها ودون الإخلال بالسلامة أو جودة العمليات، القدرة على تنفيذ مزيد من الرحلات.

لكن عند مقارنة Cycle Time يجب مراعاة مسافة النقل وميل المسار ونوع الآلية وحالة الطريق.

2. زمن الانتظار في الطابور (Queue Time)

Queue Time هو المدة التي تنتظرها آلية النقل قبل تلقي الخدمة، مثل التحميل عند الحفارة أو التفريغ في الكسارة.

وقد تدل زيادة هذا المؤشر على توزيع غير متوازن للشاحنات أو محدودية طاقة التحميل أو وجود اختناق في موقع التفريغ.

لنفترض أن عدة شاحنات خُصصت لحفارة واحدة في الوقت نفسه؛ فإذا لم تتمكن الحفارة من خدمتها بالسرعة نفسها، يتشكل طابور ويضيع جزء من الطاقة الزمنية للأسطول.

معادلة متوسط زمن الانتظار:

Average Queue Time = مجموع زمن انتظار المركبات ÷ عدد حالات الانتظار

ولخفض هذا المؤشر، يجب على مدير الإرسال مراجعة توزيع الآليات بين نقاط التحميل والتفريغ.

3. زمن التوقف أو التشغيل غير المنتج (Idle Time)

يشير Idle Time في كثير من أنظمة إدارة الأسطول إلى الوقت الذي تكون فيه الآلية في وضع التشغيل لكنها لا تؤدي النشاط المنتج المطلوب.

فعلى سبيل المثال، قد تكون شاحنة قلابة متوقفة في نقطة ما بينما يظل محركها دائرًا.

وقد يؤدي ذلك إلى استهلاك الوقود دون إنتاج مقابل وزيادة ساعات عمل المحرك وتحمّل تكاليف تشغيلية.

ومع ذلك، ليست كل التوقفات غير ضرورية؛ فبعضها قد يكون لازمًا للسلامة أو للتحكم في حركة المرور أو لتنفيذ إجراءات تشغيلية.

لذلك من الأفضل تقسيم التوقفات إلى فئات مختلفة، مثل التوقف المخطط والانتظار التشغيلي والتوقف غير الضروري.

معادلة نموذجية لنسبة التشغيل في وضع السكون:

Idle Ratio = زمن التشغيل في وضع السكون ÷ زمن تشغيل المحرك × 100

وعند تحليل هذا المؤشر يجب أن يكون تعريف Idle موحدًا في جميع المعدات.

4. زمن انتظار الحفارة (Shovel Hang Time)

يوضح هذا المؤشر الوقت الذي تكون فيه الحفارة جاهزة للتحميل، لكن لا تتوفر لديها شاحنة مناسبة لاستلام الحمولة.

وقد يزداد Shovel Hang Time لأسباب مثل نقص طاقة النقل أو سوء توزيع الآليات أو تأخر عودة الشاحنات.

فعلى سبيل المثال، إذا كانت الحفارة جاهزة للعمل بينما الشاحنات عالقة في مسارات طويلة أو في طابور التفريغ، تبقى طاقتها في التحميل دون استغلال.

وينبغي لمدير العمليات دراسة هذا المؤشر إلى جانب Queue Time.

فوجود طابور طويل عند حفارة وانتظار الشاحنات عند حفارة أخرى قد يدل على توزيع غير متوازن للأسطول.

5. معدل استخدام الأسطول (Fleet Utilization)

يوضح Utilization نسبة الوقت المتاح للآليات التي خُصصت للنشاط التشغيلي المطلوب.

ويُستخدم هذا المؤشر لتقييم الاستخدام الفعال لطاقة المعدات.

المعادلة المقترحة:

Utilization = زمن النشاط التشغيلي ÷ الزمن المتاح × 100

لنفترض أن شاحنة قلابة كانت متاحة فنيًا لمدة 10 ساعات خلال الوردية، وسُجّل لها نشاط تشغيلي لمدة 7 ساعات من هذه المدة.

في هذه الحالة يكون Utilization مساويًا لـ 70 بالمئة.

وتجدر الإشارة إلى أن تعريف «النشاط التشغيلي» قد يختلف من منجم إلى آخر؛ فبعض المؤسسات تضع في البسط زمن الحركة، وبعضها زمن الإنتاج الفعلي، وبعضها مجموعة من الحالات التشغيلية.

لذلك لا تكون مقارنة Utilization صحيحة إلا بتعريف موحد وقابل للتوثيق.

6. جاهزية الآليات (Availability)

يُعد Availability من المؤشرات المهمة لوحدة الصيانة وإدارة الآليات.

ويوضح هذا المؤشر نسبة الزمن المخطط الذي كانت فيه الآلية جاهزة فنيًا للاستخدام.

تعريف شائع للجاهزية الميكانيكية:

Mechanical Availability = (الزمن المخطط − زمن التوقف للصيانة) ÷ الزمن المخطط × 100

فعلى سبيل المثال، إذا خرجت آلية من الخدمة لمدة 8 ساعات بسبب الصيانة من أصل 100 ساعة مخططة، تكون جاهزيتها الميكانيكية 92 بالمئة.

ولا يعني ارتفاع Availability بالضرورة ارتفاع Utilization.

فقد تكون الآلية جاهزة فنيًا، لكنها لا تُستخدم كثيرًا بسبب عدم وجود مهام أو قيود في العمليات.

وتساعد دراسة المؤشرين معًا المديرين على الفصل بين المشكلات الفنية والقيود التشغيلية.

7. عدد الرحلات في كل وردية (Trips per Shift)

يُعد عدد الرحلات التي تنفذها الشاحنات القلابة من المؤشرات البسيطة والعملية في إدارة النقل.

ومن خلال دراسة هذا المؤشر يمكن ملاحظة تغيّرات أداء الآليات في الورديات المختلفة.

ومع ذلك، فإن عدد الرحلات وحده ليس معيارًا كافيًا لقياس الإنتاجية.

فعلى سبيل المثال، قد تنفذ شاحنة تعمل على مسار قصير رحلات أكثر من شاحنة مماثلة تعمل على مسار طويل.

لذلك يجب إجراء المقارنة مع مراعاة مسافة النقل وسعة الحمولة ونوع المادة وظروف المسار.

8. الحمولة المنقولة في الساعة (Tonnes per Hour)

يُستخدم هذا المؤشر لتقييم معدل إنتاج المواد أو نقلها خلال فترة زمنية محددة.

المعادلة:

Tonnes per Hour = الحمولة المنقولة ÷ المدة الزمنية الأساسية للحساب بالساعات

لنفترض أن مجموع الحمولة المنقولة في وردية مدتها 8 ساعات بلغ 2400 طن.

في هذه الحالة يكون متوسط معدل النقل 300 طن في الساعة.

لكن يجب تحديد ما إذا كان المقصود بالمدة الزمنية الوردية بأكملها أم زمن الإنتاج الفعلي فقط؛ لأن استخدام مقام مختلف يؤدي إلى نتيجة مختلفة.

ويوفر هذا المؤشر، إلى جانب Cycle Time ومعدل استخدام الأسطول، رؤية أفضل لأداء العمليات.

9. الالتزام بخطة الإنتاج (Plan Compliance)

يقيس Plan Compliance مدى تطابق الأداء الفعلي للمنجم مع الخطة التشغيلية المحددة.

ويمكن استخدام هذا المؤشر لقياس الحمولة ووجهات النقل ونوع المادة المعدنية أو تنفيذ المهام.

فعلى سبيل المثال، إذا كانت خطة إنتاج وردية ما نقل 5000 طن من المواد وسُجّلت الكمية الفعلية 4500 طن، تكون نسبة تحقيق الحمولة المخططة 90 بالمئة.

معادلة تحقيق الحمولة المخططة:

Production Plan Achievement = الإنتاج الفعلي ÷ الإنتاج المخطط × 100

والنقطة المهمة أن تحقيق الحمولة المخططة لا يعني الالتزام بالمسار أو جودة المادة أو الوجهة؛ إذ يجب تعريف مؤشر مستقل لكل منها.

10. استهلاك الوقود لكل طن (Fuel per Ton)

يُعد استهلاك الوقود من التكاليف المهمة في عمليات نقل المواد المعدنية.

ولا تقدّم دراسة مجموع الوقود المستهلك دون مراعاة حجم الإنتاج صورة كاملة عن كفاءة استخدام الطاقة.

ويوضح مؤشر Fuel per Ton كمية الوقود المستهلكة لكل طن من المواد المنقولة.

المعادلة:

Fuel per Ton = مجموع الوقود المستهلك باللتر ÷ الحمولة المنقولة

فعلى سبيل المثال، إذا استهلك الأسطول خلال فترة ما 6000 لتر من الوقود ونقل 12 ألف طن من المواد، يكون متوسط الاستهلاك 0.5 لتر لكل طن.

ويجب تفسير هذا المؤشر مع مراعاة مسافة النقل وفرق الارتفاع وسعة الآليات ونوع المسار.

ويتطلب حسابه بصورة موثوقة بيانات يُعتمد عليها عن استهلاك الوقود والحمولة.

11. الالتزام بالسعة المسموح بها للحمولة (Payload Compliance)

يُعد وزن الحمولة من العوامل المؤثرة في إنتاجية النقل وسلامته.

ويقيس Payload Compliance نسبة الرحلات التي نُفّذت ضمن نطاق الوزن المستهدف أو السعة المسموح بها المحددة.

معادلة نموذجية:

Payload Compliance = عدد الرحلات ذات الوزن المقبول ÷ عدد الرحلات ذات بيانات وزن صالحة × 100

ولحساب هذا المؤشر يجب توفر بيانات الوزن من الميزان أو نظام قياس الحمولة أو غيرها من المعدات الموثوقة.

كما يجب تحديد النطاق المقبول وفقًا للمواصفات الفنية لكل طراز من الآليات ومتطلبات السلامة والظروف التشغيلية.

12. تكلفة النقل لكل طن (Cost per Ton)

من أهم المؤشرات الإدارية لتقييم الجدوى الاقتصادية لعمليات النقل تكلفة نقل كل طن من المواد.

المعادلة:

Cost per Ton = مجموع تكاليف عمليات النقل المحددة ÷ الحمولة المنقولة

ويمكن أن تشمل هذه التكاليف الوقود والصيانة والإطارات والقوى العاملة وغيرها من التكاليف المرتبطة.

ولإجراء مقارنة صحيحة، يجب أن يبقى نطاق التكاليف المحتسبة ثابتًا في الفترات المختلفة.

كما قد تكون مقارنة مساري نقل على أساس Cost per Ton وحده مضللة؛ لأن المسافة وفرق الارتفاع يؤثران مباشرة في التكلفة.

أي مؤشر أداء أكثر أهمية لمدير المنجم؟

تعتمد الإجابة على الموقع الإداري والمشكلة التشغيلية.

ويجب أن تتيح لوحة المعلومات المناسبة متابعة اتجاه تغيّر المؤشرات إلى جانب تفاصيل كل وردية.

لماذا لا تكفي دراسة كل مؤشر بمعزل عن الآخر؟

مؤشرات الأسطول مترابطة فيما بينها.

فعلى سبيل المثال، قد يؤدي خفض Queue Time إلى خفض Cycle Time، لكن إذا اقترن هذا الخفض بزيادة غير آمنة في سرعة الآليات فلن تكون النتيجة مقبولة.

وبالمثل، قد تؤدي زيادة Utilization دون مراعاة برنامج الصيانة وراحة المشغّلين إلى مخاطر أخرى.

لذلك لا ينبغي أن يكون الهدف الأساسي تحسين رقم واحد بأي ثمن، بل تحقيق توازن مناسب بين الإنتاج والتكلفة والسلامة وسلامة الآليات.

دور نظام الإرسال في مراقبة مؤشرات أداء الأسطول

يستغرق الجمع اليدوي للبيانات المرتبطة بجميع دورات النقل وقتًا طويلًا، خاصة في المناجم الكبيرة، وقد يكون عرضة للأخطاء.

وتوفر أنظمة الإرسال وإدارة الأسطول، من خلال تسجيل الأحداث التشغيلية وحالة المهام وأزمنة توقف الآليات وحركتها، أساسًا مناسبًا لتحليل مؤشرات الأداء.

ويُعد نظام الإرسال وإدارة الأسطول بيسمارت من منتجات بيستون كوير يزد في هذا المجال، ويركّز على إدارة عمليات النقل وتوزيع الأسطول وتحليل أداء دورة النقل.

ومع توفر بيانات موثوقة وربط الأنظمة اللازمة، تصبح دراسة مؤشرات مثل Cycle Time وQueue Time وUtilization وغيرها من مؤشرات الأداء التشغيلية ممكنة.

أما المؤشرات المرتبطة بالوقود والوزن، فيجب الحصول على بياناتها من الأنظمة المناسبة.

الخلاصة

يُعد قياس مؤشرات الأداء الرئيسية لأسطول المنجم أساس اتخاذ القرار القائم على البيانات في عمليات النقل.

وتُعد Cycle Time وQueue Time وIdle Time وUtilization وAvailability وTonnes per Hour من أهم المؤشرات التي توضح الأداء اليومي للآليات.

وإلى جانبها، يمكن أن توضّح دراسة استهلاك الوقود ووزن الحمولة وتكلفة النقل لكل طن العلاقة بين الأداء التشغيلي وتكاليف المنجم.

وتظهر القيمة الحقيقية لمؤشرات الأداء عندما يستخدمها المديرون لتحديد الاختناقات وتصحيح توزيع الأسطول وتقييم نتائج قراراتهم.

لدراسة إمكانية تسجيل مؤشرات تشغيل أسطول منجمكم وتحليلها، يمكنكم التشاور مع بيستون كوير يزد.