تحلیل کارآیی نرمافزار Sherpa در تخمین هزینه معادن روباز ایران
| دسته | معدن |
|---|---|
| گروه | سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور |
| مکان برگزاری | نخستین کنفرانس مهندسی معدن ایران |
| نویسنده | مریم صادق‌بیگی -دکتر احمدرضا صیادی |
| تاريخ برگزاری | ۱۷ اسفند ۱۳۸۴ |
چکیده
تخمین هزینه یکى از بخش‌هاى مهم مطالعات امکان‌سنجى پروژه‌هاى معدنى مى‌باشد. با توجه به اهداف پروژه، مرحله مطالعات امکان‌سنجى و اطلاعات قابل دسترس، برآورد هزینه پروژه با روش‌هاى متعددى انجام مى‌گیرد. در مرحله مطالعات پیش‌امکان‌سنجى، گزینه‌هاى فنى و اقتصادى متعددى مطرح بوده و بالتبع، مطالعات تخمین هزینه به دفعات تکرار مى‌شود. در این راستا بهره‌گیرى از نرم‌افزارهاى تخمین هزینه سهولت قابل توجهى در فرآیند این مطالعات ایجاد مى‌نماید.
نرم افزارSherpa محصول انجمن مهندسین هزینه آمریکا بوده و براى تخمین هزینه سرمایه‌اى و عملیاتى معادن روباز و زیرزمینى به‌کار مى‌رود. این تخمین به کمک یک پایگاه دادهها و روش‌هاى اقتصادسنجى انجام مى‌شود. علاوه براین، این نرمافزار در انتخاب ماشین‌آلات استخراجى نیز به ارزیاب کمک مى‌کند.
در این نوشتار ضمن معرفى و ارزیابى انواع روش‌هاى برآورد هزینه، قابلیت به‌کارگیرى این نرمافزار در تخمین هزینه معادن روباز مورد بحث و بررسى قرار مى‌گیرد. به‌منظور شناخت بهتر این نرمافزار و چگونگى به‌کارگیرى آن، این نرمافزار به کمک مطالعه‌اى موردى مورد بررسى کیفى و کمى قرار گرفته است. با توجه به امکان انتخاب دامنه گسترده‌اى از فرضیه‌هاى پایه متناسب با شرایط ایران، نتایج رضایت‌بخشى حاصل شده است.
Performance Analysis of Sherpa Software In Cost Estimation Of Iranian Open Pit Mines
M. Sadeghbeygi, A. Sayadi
Abstract
Cost estimation is one of the most important parts of feasibility studies reports of mining projects. Cost estimation of projects is carried out by various methods according to project goals, feasibility study levels and accessible information. There are several technical and economic alternatives in prefeasibility study stage, so the cost estimation is repeated for each alternative in a cycle. Thus applying mine cost estimation softwares can facilitate these studies and save the time.
Sherpa Software was applied for capital and operating costs estimation of open pit mines and prepared with Western Mining Engineering Inc. In this software, costs are estimated based on WMEI econometric model and efficient database. Furthermore, it helps to cost estimator for mine equipment selection.
In this article, not only various cost estimation methods are introduced and analyzed, but also performance of Sherpa software in cost estimation of Iranian open pit mines is described in detail. Capital and operating costs of anomaly II of Golgohar iron ore are estimated with this software in order to better recognition and performance analysis of sherpa. As estimator can select board range of entry data proportional to <?xml:namespace prefix = st۱ ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />Iran۱:place>۱:country-region> condition, satisfied result can be achieved.
معمولا برای تخمین‌های اولیه از مدل‌های اقتصادسنجی استفاده می‌شود. مدل انجمن مهندسین هزینه آمریکا از جدیدترین مدل‌ها بوده و به طور روزآمد منتشر می‌شود. نرمافزار Sherpa اولین نرمافزار جهت برآورد هزینه معدنکاری بر اساس این مدل می‌باشد و از انعطاف‌پذیری بالایی برخوردار است.
در این نوشتار گستره و روش‌های برآورد هزینه معادن روباز مورد بررسی قرار گرفته و عمدتاً به تخمین هزینه‌ها به ویژه مدل‌های تخمین هزینه مبتنی بر اقتصادسنجی پرداخته می‌شود. نتایج این تحقیق امکان شناخت بهتر رفتار نرم‌افزارهای برآورد هزینه می‌باشد.
عمده‌ترین هدف از تهیه این نرمافزار بالا بردن سرعت، دقت، اطمینان کافی و همچنین توانایی تشخیص و تخمین هزینه‌ها در هر زمان و هر شرایط می‌باشد تا کاربرین بتوانند طرح‌های گوناگون را با هم مقایسه نمایند و نهایتا بهترین گزینه را انتخاب نمایند. ضروری است که کاربران این نرمافزار دارای یک‌سری اطلاعات پایه‌ای از سیستم عامل Dos بوده و همچنین در مورد مباحث تخمین هزینه‌ها و ارزیابی اقتصادی شناخت کافی داشته باشند تا قادر به درک محاسبات و عملیات انجام گرفته توسط نرم افزار باشند.
این نرم افزار دارای صفحاتی می‌باشد که هر کدام از این صفحات را می‌توان به راحتی و از منوی اصلی انتخاب نمود و قابلیت پذیرش مداوم اطلاعات ورودی را دارد. همچنین کاربر می‌تواند هر مقداری را که برای هر کدام از متغیرها مد نظر دارد به کمک چهار کلید جهت‌نما (چپ، راست، بالا و پایین) وارد نموده و یا تغییر دهد.
از مهمترین قابلیتهای این نرمافزار این است که حتی مقادیری برای متغیرهای مختلف به صورت پیش‌فرض در نظر گرفته شود که به واقعیت بسیار نزدیک می‌باشد و از دقت کافی برخوردار بوده و نیز به راحتی و با سرعت می‌توان مقادیر واقعی مورد نظر را جایگزین این پیش‌فرض‌ها نمود.
2- روش‌های برآورد هزینه
روش‌های متعددی برای تخمین هزینه‌های معدنکاری وجود دارد که شامل تخمین مقایسه‌ای، مدل‌های اقتصادسنجی، مستقیم و ترکیبی می‌باشد. روش برآورد هزینه اقتصادسنجی، مبتنی بر توابع رگرسیون چند متغیره بوده و براساس تحلیل‌آماری داده‌های واقعی پروژه‌های دیگر بدست می‌آید. معمولاً هزینه‌ها بر اساس تابعی از ظرفیت بیان و جهت تخمین‌های اولیه استفاده می‌شود. از جمله مدل‌های مهم در این ارتباط می‌توان به مدل WMEI اشاره نمود. این مدل از جدیدترین مدل‌ها بوده و به عنوان راهنمای برآورد هزینه ماشین‌آلات معدن و کارخانه فرآوری به‌طور روزآمد منتشر می‌شود. از مزایای مهم این مدل امکان برآورد هزینه خرید و همچنین هزینه عملیاتی ساعتی مجموعه بسیار متنوعی از ماشین‌آلات معدنکاری است.
3- معرفی نرم‌افزارهای برآورد هزینه
نرم افزار Sherpa عمدتاً بر اساس مدل WMIE تهیه شده و بدون پرداختن به روابط آماری پیچیده، هزینه‌های معدنکاری را برآورد می‌کند. این برنامه تمام عوامل مؤثر در ارزیابی نظیر زمان سیکل‌بارگیری، راندمان حفاری، میزان مصرف مواد منفجره، ملزومات پمپ و سایر پارامترهای مهندسی دیگر را با روش‌های ریاضی پیشرفته تعیین می‌کند. از این پارامترها برای انتخاب تجهیزات، تعیین لوازم و موادمصرفی و نیروی انسانی روزانه مورد نیاز استفاده می‌شود. نهایتا هزینه‌های سرمایه‌ای و عملیاتی برآورد می‌شود. مزیت این برنامه در تناسب و هماهنگی محاسبات و تخمین‌ها با توجه به نیازهای خاص پروژه است.
این نرمافزار شامل چهارصفحه اصلی Utilities, Results, Equipment, Input Data می‌باشد. با استفاده از صفحات Input Data و Equipment می‌توان به تمام صفحات دادهها دسترسی پیداکرد.
داده‌های ورودی شامل داده‌های تولید، ذخیره، مواد و لوازم مصرفی و نیروی انسانی مورد نیاز می‌باشد.
داده‌های تولید از جمله میزان ذخیره قابل استخراج، زمان‌بندی تولید، تولید روزانه ماده معدنی و باطله، فاصله و شیب باربری ماده معدنی و باطله و میزان باطله‌برداری پیش از تولید باید در دسترس بوده و وارد نرمافزار شود. سایر اطلاعات تولیدی از جمله ضریب دسترسی اکسکاواتور جهت حمل ماده معدنی و باطله و ضریب پرشوندگی مادهمعدنی و باطله در کامیون و داده‌های مربوط به کانسار شامل چگالی، درصدتورم، خرج‌ویژه، ضریب پرشدگی خرج در چال، نرخ نفوذ مته‌چالزنی، ارتفاع پله و مقاومت غلتشی مقادیری به‌عنوان پیش‌فرض توسط نرمافزار تعیین می‌شود. این مقادیر توسط ارزیاب قابل‌تغییر می‌باشد.
هزینه مواد و لوازم مصرفی شامل هزینه واحد سوخت، الکتریسیته، ماده منفجره، چاشنی، فتیله انفجاری و پرایمر، همچنین درصد مالیات فروش، نوع خرج، نرخ سایش سرمته و میله‌مته، آب موجود در معدن و موارد متفرقه، همچنین هزینه دستمزد ساعتی و درصدی از حقوق پایه و راندمان کارکنان تولیدی، همچنین تعداد و حقوق سالانه کارشناسان و کارکنان حقوق‌بگیر مقادیری به عنوان پیش‌فرض تعیین و توسط ارزیاب قابل تغییر می‌باشد.
پس از ورود اطلاعات، جهت انتخاب ماشین‌آلات می‌توان از دو گزینه انتخاب بهینه پیش‌فرض نرمافزار و یا انتخاب توسط کاربر بهره‌گیری نمود. در صورت انتخاب نوع‌ماشین‌آلات توسط ارزیاب، نرمافزار به‌طور اتوماتیک تعداد ماشین‌های موردنیاز را محاسبه و تنظیمات لازم را برای برآورد هزینه‌های مرتبط انجام می‌دهد.
از مهمترین قابلیتهای این نرمافزار، وجود پایگاه‌‌داده‌ای مناسب از انواع مختلف ماشین‌آلات می‌باشد که در انتخاب ماشین‌آلات به ارزیاب کمک می‌کند. انواع گسترده‌ای از ماشین‌آلات در این پایگاه دردسترس است. در تمام مراحل به‌کارگیری نرمافزار، اطلاعات و راهنمایی‌های فنی متناسب با نیاز از طریق پنجرهHelp در اختیار ارزیاب قرار می‌گیرد.
براساس اطلاعات ورودی موجود، هزینه‌ها به‌تفکیک سرمایه‌ای و عملیاتی برآورد می‌شوند. هزینه‌های‌سرمایه‌ای برحسب ماشین‌آلات، ساخت جاده‌ها، روباره‌برداری پیش از تولید، ساختمان‌ها، تجهیزات برقرسانی، سرمایه‌‌در گردش، آماده‌ساز‌ی‌ها و پیش‌بینی‌نشده بیان شده است. هزینه‌های عملیاتی شامل هزینه‌های ساعتی لوازم و مواد مصرفی، دستمزد، اداری و متفرقه می‌باشد. هزینه دستمزد ساعتی و سایر هزینه‌های عملیاتی و سرمایه‌ای و به‌ویژه هزینه‌کل در بخش Results قابل دسترس بوده و دارای قابلیت تغییر مقادیر متناسب با شرایط می‌باشد تا برآوردها انطباق لازم را با کشور میزبان داشته باشند.
تعداد کارگران‌ساعتی را می‌توان در Hourly Labor Cost تغییر داد و سایر هزینه‌های عملیاتی و سرمایه‌ای را می‌توان درصفحهSummary وارد کرد.
4- مطالعه موردی
آنومالی دو گل گهر یکی از مناطق حاوی سنگ آهن با عیار مناسب مجتمع معدنی گل‌گهر می‌باشد. به‌منظور ارائه طرح مقدماتی محدوده نهایی استخراج معدن روباز این آنومالی، قیمت تمام شده هر تن ماده معدنی بر اساس ارقام هزینه‌‌ای آنومالی یک برآرود شده است. به‌منظور تحلیل کارآیی و بررسی قابلیت به‌کارگیری این نرمافزار در تخمین هزینه‌های معادن روباز ایران، هزینه‌های سرمایه‌ای و عملیاتی این آنومالی بر اساس اطلاعات موجود برآورد گردید.
لازم به ذکر است که برای دسترسی به نتایج و برآوردهای مطمئن باید داده‌های تولیدی و ذخیره وارد نرمافزار گردد، زیرا این دادهها، جهت ورود به مرحله بعدی ضروری می‌باشند.
داده‌های تولیدی:
میزان ذخیره قابل استخراج بیش از 42 میلیون‌تن، برنامه زمانی شامل 6 ساعت در شیفت، 3شیفت در روز و 285 روز کاری در سال، بیش از 98 میلیون‌تن باطله برداری پیش ازتولید، میزان تولید مادهمعدنی و باطله‌برداری روزانه17544 تن، فواصل باربری مادهمعدنی 600 متر افقی و 1500 متر با شیب 8 درصد، فواصل باربری باطله 200 متر افقی و 1675 متر با شیب 8 درصد، ضریب دسترسی اکسکاواتور و کامیون 80 درصد، ضریب پرشدگی اکسکاواتور به‌وسیله مادهمعدنی 80 و باطله 90درصد، ضریب پرشدگی کامیون به‌وسیله مادهمعدنی 99و باطله 95درصد (شکل 1)
داده‌های مربوط به ذخیره:
چگالی ماده معدنی و باطله، درصد تورم ماده معدنی و باطله، خرج ویژه برای ماده معدنی و باطله، ضریب پرشدگی چال برای مادهمعدنی و باطله، نرخ نفوذ چالزن برای مادهمعدنی و باطله و ارتفاع پله (شکل 2)
داده‌های مربوط به لوازم و موادمصرفی:
هزینه سوخت، برق، مواد‌منفجره، چاشنی، فتیله‌انفجاری، وزن‌مخصوص خرج و متفرقه (شکل 3)
داده‌های مربوط به هزینه ساعتی کارگری:
دستمزد ساعتی کارگران روزمزد، درصد حقوق پایه 35 درصد و راندمان کاربر 85 درصد (شکل 4).
داده‌های مربوط به کارکنان حقوق بگیر:
تعداد کارکنان مورد نیاز و حقوق هریک
سپس باید در صفحه Equipment Selection، ماشین‌آلات مناسب انتخاب شود.
پس از ورود اطلاعات، ماشین‌آلات بهینه جهت حفاری، بارگیری و باربری ماده معدنی و باطله (شکل 5) و ماشین‌آلات کمکی توسط نرمافزار انتخاب می‌شود.
قیمت خرید هر قلم از ماشین‌آلات اصلی و کمکی انتخابی برآورد می‌شود (شکل 6)، سپس در صفحه دیگری مصرف ساعتی و ساعت کارکرد برق، روغن‌کاری، قطعات‌یدکی و کارگران تعمیر و نگهداری ماشین‌آلات برآورد می‌شود (شکل 7). اطلاعات موردنیاز جهت برآورد هزینه زیرساختها و تسهیلات خدماتی در صفحه دیگری برآورد شده‌است.
در منوی نتایج، هزینه‌های عملیاتی5600 ریال به تفکیک هزینه ساعتی لوازم و مواد مصرفی 55/0 دلار بر تن معادل با 4400 ریال بر تن، هزینه برآورد شده ساعتی کارگری و کارکنان حقوق بگیر 1/0 دلار بر تن معادل 800 ریال برتن می‌باشد. هزینه‌های سرمایه‌ای 90158064 دلار معادل 721264 میلیون ریال به تفکیک ماشین‌آلات 21790634 دلار معادل 174325 میلیون ریال، ساخت جاده‌ها 1858811 دلار معادل 14870 میلیون ریال، روباره‌برداری پیش از تولید 41947272 دلار معادل 335578 میلیون ریال، ساختمان‌ها 3085721 دلار معادل با 24685میلیون ریال، تجهیزات برقرسانی معادل 2565 میلیون ریال، سرمایه‌درگردش و پیش‌بینی نشده بیان شده است(شکل 8). بر این اساس قیمت تمام شده هرتن کانسنگ 22663ریال می‌باشد.
این برآورد با قیمت تمام‌شده روزآمد هر تن کانسنگ توسط شرکت ایتوک معادل 22700 ریال اختلاف ناچیزی دارد و حاکی از قابلیت به‌کارگیری این نرمافزار در معادن روباز ایران می‌باشد.
آماده‌سازی پیش از تولید در حدود نیمی از هزینه‌های سرمایه‌ای و لوازم و مواد مصرفی با 77 درصد، بیشترین سهم هزینه عملیاتی را به‌خود اختصاص داده است.
5- نتیجه‌گیری و پیشنهادها
این نرم افزار محصول کشور آمریکا از بهترین نرم‌افزارهای برآورد هزینه معدنکاری است که مبتنی بر مدل انجمن مهندسین هزینه آمریکا می‌باشد.
برآورد هزینه براساس این نرمافزار از انعطاف‌پذیری بالایی برخوردار است و بسته به اطلاعات موجود می‌تواند در هر مرحله از مطالعات پیش‌امکان‌سنجی تا تفضیلی برآوردهای قابل قبولی در اختیار ارزیاب قرار دهد.
این نرمافزار قابلیت تغییر هزینه‌ها به‌ویژه هزینه دستمزد بسته به شرایط کشور شرایط به‌کارگیری در ایران را دارد.
مراجع
[1]- شریف آبادی، ا.، طراحی مقدماتی محدوده نهایی و برنامه‌ریزی تولید معدن روباز گل‌گهر (آنومالی(II
- Sherpa Manual Software for Surface Mining
- Mine and Mill Equipment Costs, Western Mine Engineering Inc, 1995