Mine System Analysis

การวิเคราะห์ระบบเหมืองแร่

คือการนำคณิตศาสตร์และสถิติมาประยุกต์ใช้ในการออกแบบและศึกษาประสิทธิภาพของการทำงานด้านเหมืองแร่ โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อประมวลผลข้อมูล และเสนอข้อสรุปเชิงปริมาณแก่ผู้บริหารสำหรับใช้ประกอบการตัดสินใจเลือกวิธีการที่ดีที่สุด การวิเคราะห์ระบบงานจะเกี่ยวข้องกับการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ ซึ่งเป็นแบบจำลองที่อธิบายได้ด้วยรูปแบบเชิงปริมาณที่เป็นตัวเลข ตัวแปร และข้อมูลสถิติ มีการประมวลผลข้อมูลและได้ผลลัพธ์ในเชิงปริมาณ ที่ช่วยให้ผู้วิเคราะห์ระบบสามารถคาดการณ์สิ่งที่จะเกิดขึ้นกับการทำงานจริงโดยการศึกษาทดลองกับแบบจำลองก่อนที่จะตัดสินใจลงทุน หรือใช้ทรัพยากร หรือปรับเปลี่ยนระบบงานไปจากเดิม

ขอบเขตของเนื้อหา

เฉพาะในการเรียนวิชานี้มีเนื้อหาครอบคลุมการประยุกต์ใช้ทฤษฎีวิเคราะห์ระบบและการวิจัยดำเนินงานในงานเหมืองแร่ วิธีการหลักที่นำมาใช้คือ

• 1. การจำลองงาน (Simulation)

  2. โปรแกรมเชิงเส้น (Linear programming)

  3. การวิเคราะห์เครือข่าย (Network analysis)

วัตถุประสงค์ของการวิเคราะห์ระบบ

โดยทั่วไปคือ ความต้องการเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้ทรัพยากรต่างๆ ที่มีอยู่อย่างจำกัด เพื่อนำมาใช้ในกระบวนการผลิต ให้ได้ตามเป้าหมายของหน่วยงาน เพื่อเสนอแนะทางเลือกที่ดีกว่าสำหรับสนับสนุนการตัดสินใจแก้ไขปัญหาของผู้บริหาร ซึ่งปัญหาส่วนใหญ่ด้านธุรกิจก็มักจะเกี่ยวข้องกับโจทย์ที่ว่าทำอย่างไรจึงจะเพิ่มรายได้หรือไม่ก็ประหยัดค่าใช้จ่ายให้กับองค์กร

ขั้นตอนการวิเคราะห์ระบบงาน

ในการวิเคราะห์ระบบงานโดยทั่วไป จะประกอบไปด้วยขั้นตอนต่างๆ ดังนี้

• 1. การนิยามปัญหาที่เกิดขึ้น (Problem formulation)

  2. การสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ (Mathematical modeling)

  3. การทดสอบแบบจำลอง (Model validation)

  4. การทดลองเพื่อหาคำตอบ (Experimentation)

  5. การวิเคราะห์ผลที่ได้รับ (Analysis)การนำไปใช้งาน (Implementation)

การประยุกต์ใช้ในงานเหมืองแร่

การทำเหมืองแร่ในปัจจุบันไม่ได้เป็นโครงการลงทุนที่ให้ผลตอบแทนสูงเหมือนที่ผ่านมาในอดีต เนื่องจากแหล่งแร่มีความอุดมสมบูรณ์ลดลง หรือหาแหล่งแร่ใหม่ได้ยากขึ้นทุกวัน ราคาแร่ในตลาดโลกก็มีแต่จะผันผวนหรือลดต่ำลง เนื่องจากเทคโนโลยีในอุตสาหกรรมที่ใช้แร่มีความก้าวหน้ามากขึ้น ทำให้มีการใช้แร่เป็นวัตถุดิบน้อยลง สวนทางกับค่าใช้จ่ายทำเหมืองที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากต้นทุนในการใช้พลังงานและการแก้ไขปัญหาด้านสิ่งแวดล้อม

สิ่งเหล่านี้บีบบังคับให้ผู้ประกอบการเหมืองแร่ต้องใช้วิธีลงทุนทำเหมืองที่มีขนาดใหญ่ขึ้นเพื่อลดต้นทุนต่อตันในการผลิตแร่ ความเสี่ยงในการทำเหมืองจึงทวีเพิ่มขึ้นเนื่องจากการใช้เครื่องจักรที่มีขนาดใหญ่และราคาแพง

ในอุตสาหกรรมเหมืองแร่ ได้มีการนำเอาวิธีการวิเคราะห์ระบบมาใช้เพื่อแก้ไขปัญหาการทำงานต่างๆ ดังตัวอย่างต่อไปนี้

• • การผสมแร่ (Ore blending) ระหว่างแร่ต่างคุณภาพ เพื่อประโยชน์ในการทำรายได้สูงสุด หรือเป็นการนำแร่คุณภาพต่ำมาใช้ประโยชน์ดีกว่าทิ้งไป โปรแกรมคณิตศาสตร์เชิงเส้น (Linear programming) เป็นวิธีการที่นิยมนำมาใช้วิเคราะห์ส่วนผสมที่ต้องการ

  • ในระบบที่ใช้รถบรรทุกขนแร่จากหน้าเหมืองไปยังโรงบดย่อยแร่ (Crusher) เพื่อขนถ่ายต่อไปยังโรงงานด้วยสายพานลำเลียงนั้น เมื่อระยะทางจากหน้าเหมืองเริ่มไกลขึ้น อาจจะทำให้ต้องเพิ่มจำนวนรถบรรทุก และเพิ่มค่าใช้จ่ายในการขนส่งแร่ การจำลองงาน (Simulation) อาจจะช่วยวิเคราะห์ว่าควรจะเพิ่มรถบรรทุกหรือไม่ ถ้าเพิ่มจะมีจำนวนกี่คัน เพื่อทำให้ค่าใช้จ่ายต่อตันต่ำที่สุดในขณะที่กำลังการผลิตไม่ลดน้อยลง

  • การลดเวลารอคอยของรถตักหรือรถบรรทุกในการเข้าซ่อมบำรุง โดยใช้ทฤษฎีแถวคอย (Queuing theory) จะช่วยลดเวลาการรอคอยของเครื่องจักรให้เหลือน้อยที่สุด

  • การใช้วิธีประเมินโครงการและเส้นทางวิกฤต (Project Evaluation & Review Technique และ Critical Path Method) ในการบริหารโครงการของหน่วยงานต่างๆ

  • การใช้ทฤษฎีเครือข่าย (Network theory) สำหรับออกแบบบ่อเหมืองให้มีกำไรสูงสุด ซึ่งเริ่มต้นด้วยการจำลองแหล่งแร่ออกเป็นบล็อกย่อยแบบสามมิติ (3D block modeling) แต่ละบล็อกจะถูกกำหนดให้เป็นตัวแทนทางการเงินของแร่ หรือเปลือกดินและหิน แล้วใช้ทฤษฎีเครือข่ายคำนวณหาบล็อกที่อยู่ในขอบเขตสุดท้ายของบ่อเหมือง

สรุป

การวิเคราะห์ระบบหรือการวิจัยดำเนินงาน “ใช้วิธีการที่เป็นวิทยาศาสตร์ในการศึกษาวิจัยและประเมินระบบงานในทุกด้าน แล้วสรุปเป็นคำตอบเชิงปริมาณที่ดีที่สุดสำหรับผู้บริหารนำไปใช้ประกอบการตัดสินใจเพื่อแก้ไขปัญหาการทำงาน หรือพัฒนาการทำงานให้มีการใช้ทรัพยากรที่มีอยู่อย่างคุ้มค่ามากขึ้น

เอกสารอ้างอิง

พันธุ์ลพ หัตถโกศล ๒๕๕๐ การวิเคราะห์ระบบเหมืองแร่ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ๒๕๔ หน้า