TAKRAF GmbH est un fabricant et fournisseur industriel allemand spécialisé dans la planification et la construction d’installations pour l’industrie minière, y compris les ports de chargement du charbon.
SimPlan AG est l’un des principaux fournisseurs allemands de services de simulation avec une expertise dans la simulation des flux de matériaux et la création d’outils logiciels d’aide à la décision.
Problème
On prévoyait que la demande dans un port de chargement du charbon augmenterait de 33 % et dépasserait la capacité d’exploitation de l’installation. Pour répondre à cette augmentation attendue de la demande, les exploitants du port ont d’abord sollicité l’expertise de TAKRAF GmbH et de SimPlan AG pour déterminer les travaux requis.
Il était difficile de prévoir et de planifier les prolongements parce que les opérations au port étaient influencées par de nombreuses incertitudes. Le charbon est livré à partir de différentes mines et transféré à de nombreux navires différents pour la livraison. Les conditions météorologiques, les retards de trains ainsi que les différents types de charbon ont également fait en sorte qu’il était difficile de moderniser le port en utilisant des méthodes traditionnelles.
Les objectifs du projet d’optimisation portuaire étaient les suivants:
- déterminer la capacité maximale actuelle de l’installation
- identifier les principaux goulots d’étranglement qui limitent la capacité
- pour tester et évaluer différents scénarios d’extension dans un environnement numérique sans risque.
La principale question que la compagnie d’exploitation portuaire devait comprendre était de savoir comment réorganiser la zone d’entreposage de charbon afin d’accroître sa capacité. Par conséquent, la modélisation de cette zone et la façon de rendre la logique de stockage efficace ont été les éléments clés du projet de simulation.
Solution
Pour le projet d’optimisation portuaire, les ingénieurs de SimPlan ont créé un modèle du port de chargement du charbon en utilisant différentes techniques de modélisation. Ils ont choisi AnyLogic en raison de son environnement de modélisation multiméthode et de ses bibliothèques industrielles spécialisées.
L’une de ces bibliothèques, AnyLogic Rail Library, permet la modélisation et la visualisation faciles des gares de triage et du transport ferroviaire de grande taille et complexes. Les promoteurs ont utilisé la bibliothèque pour modéliser la gare ferroviaire et les stations de basculement du port. En outre, pour la modélisation du convoyeur de charbon, ils ont utilisé des éléments de la Bibliothèque Fluid Library, pour simuler la logistique du déplacement des matériaux en vrac et des fluides. Enfin, la modélisation des empileurs-récupérateurs et des chargeurs de navires a utilisé les capacités agent-based simulation d’AnyLogic (simulation basée sur le comportement des agents).
Les ingénieurs de SimPlan ont réussi à capturer tous les processus dans le port – de la livraison à l’expédition:
- le charbon est livré à partir de différentes mines (un type de charbon dans chaque wagon) et dechargé des wagons dans les convoyeurs par des stations de basculement
- les récupérateurs d’empileurs prennent le charbon des convoyeurs et l’empilent dans la la zone dédiée aux tas par type
- après l’amarrage d’un navire , un empileur-récupérateur prend le charbon de la zone de tas et le charge sur les convoyeurs qui transportent le charbon aux navires
- les chargeurs de navires chargent le charbon dans les écoutilles des navires (un type de charbon dans chaque écoutille, la séquence des écoutilles est prédéfini)
- les navires quittent la zone portuaire lorsque le chargement et la documentation sontréalisés.
en tas reflétés dans le modèle d’optimisation portuaire
Un système de contrôle du stockage a été utilisé pour déterminer et répartir les zones de stockage du charbon au port. À l’aide de la modélisation par simulation, les ingénieurs ont développé une logique qui suggérerait une solution efficace de stockage du charbon pour augmenter la capacité de stockage et de récupération. La principale stratégie de stockage était axée sur la construction d’un tas aussi important que possible de chaque type de charbon.
Résultat
Le modèle de simulation pour l’optimisation portuaire reproduit toutes les étapes de la manutention du charbon dans le port de chargement du charbon. L’outil d’aide à la décision créé par SimPlan a aidé la direction de l’entreprise à déterminer la capacité maximale de l’installation dans son état actuel. Au départ, on supposait que la capacité du port n’était pas utilisée efficacement.
Après analyse avec l’outil et son modèle de simulation, l’entreprise a été en mesure d’identifier des stratégies pour améliorer la capacité du port. Par conséquent, ils ont choisi de:
- rendre plusieurs tas de types de charbon différents à forte demande accessibles à plusieurs récupérateurs d’empileurs simultanément
- organiser les tas de sorte que le chargement des navires n’obstrue pas le travail des stations de chargement
- préalablement, trier les wagons et planifier de charger directement les navires afin de libérer plus d’espace de stockage.
Sur la base des résultats de modélisation par simulation de l’outil d’aide à la décision, la direction a également décidé d’élaborer une stratégie d’extension portuaire qui leur permettrait d’atteindre le débit cible du port. Cela comprenait l’ajout d’une nouvelle station de chargement de moindre capacité et d’une nouvelle aire de stockage.
Le projet d’optimisation portuaire a mis en évidence l’efficacité de l’utilisation des modèles AnyLogic pour augmenter la capacité et le débit des installations telles que les ports. Le modèle pourrait également être modifié pour des sites similaires avec des dispositions différentes.