ORIGINAL PAPER
Construction of a heuristic architecture of a production line management system in the JSW SA Mining Group in the context of output stabilization, quality improvement and the maximization of economic effects
1
Mineral and Energy Economy Research Institute, Polish Academy of Sciences, Kraków, Poland
Submission date: 2021-10-29
Final revision date: 2021-11-22
Acceptance date: 2021-12-05
Publication date: 2021-12-22
Corresponding author
Artur Dyczko
Mineral and Energy Economy Research Institute, Polish Academy of Sciences, Kraków, Poland
Mineral and Energy Economy Research Institute, Polish Academy of Sciences, Kraków, Poland
Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 2021;37(4):219-238
KEYWORDS
heuristic methods in the resolution of planning problemsgeological modelling of the depositproduction schedulingIT systems architectureproduction quality management
TOPICS
Optimization of resources and reserves managementRational and efficient development and utilization of mineral resourcesEffective mineral deposits exploitationEconomics of mineral industriesRational use of mineral raw materials
ABSTRACT
The effective implementation of new market strategies presents the mining enterprises with new challenges which require precise assessment instruments of the carried out business to be met at the level of mines, preparation plants, coking plants, and steelworks. These instruments include deposit, technological, and economic parameters, which together with a safety margin, determining the percentage reserve level of each parameter, shape the profitability of undertaken projects. The paper raises the issue of designing an IT architecture of the system for deposit modelling and mining production scheduling, implemented in the JSW SA. The development and application of the system was important with regard to the overriding objective of the Quality ProgramProgram of the JSW Capital Group, which is increasing the effectiveness of deposit and commercial product quality management. The paper also presents the required specification of the technical architecture necessary to implement systems and the actions required to integrate them with other IT systems of the JSW Group. The heuristic technical architecture of the JSW SA production line management system presented in the paper enables an analysis of the production process profitability in a carried account system in the area of mines, preparation plants, and coking plants of the mining group of the biggest European coal producer for metallurgical purposes.
ACKNOWLEDGEMENTS
This paper has been prepared within the framework of the statutory activity of the Mineral and Energy Economy Research Institute of the Polish Academy of Sciences in Kraków, Poland.
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Budowa heurystycznej architektury systemu zarządzanie ciągiem produkcyjnym Grupy Górniczej JSW SA w aspekcie stabilizacji i poprawy jakości urobku oraz maksymalizacji efektów ekonomicznych
harmonogramowanie produkcji, metody heurystyczne w rozwiązywaniu problemów planistycznych, modelowanie geologiczne złoża, architektura systemów informatycznych, zarządzanie jakością produkcji
Skuteczna realizacja nowych strategii rynkowych stawia przed przedsiębiorstwami wydobywczymi nowe wyzwania, których realizacja wymaga precyzyjnych instrumentów oceny prowadzonej działalności na szczeblu kopalń, zakładów przeróbczych, koksowni, jak i hut. Instrumentami tymi są parametry złożowe, technologiczne i ekonomiczne, które wraz z marginesami bezpieczeństwa określającymi procentowy poziom rezerw każdego z parametrów kształtują rentowność podejmowanych przedsięwzięć. W artykule poruszono tematykę projektowania informatycznej architektury systemu do modelowania złoża oraz harmonogramowania produkcji górniczej, wdrożonego w JSW SA. Opracowanie i zastosowanie systemu było istotne z pespektywy realizacji nadrzędnego celu Programu Jakość Grupy Kapitałowej JSW, czyli zwiększenia efektywności zarządzania jakością złoża i produktu handlowego. Następnie w artykule przedstawiono opracowaną wymaganą specyfikację architektury technicznej, niezbędnej dla wdrożenia systemów oraz wymagane działania niezbędne do integracji z innymi systemami IT Grupy JSW. Prezentowana w artykule heurystyczna architektura techniczna systemu zarządzania ciągiem produkcyjnym JSW SA pozwala analizować rentowność procesu produkcyjnego w układzie rachunku ciągnionego w obszarze kopalń, zakładów przeróbczych i koksowni grupy górniczej największego europejskiego producenta węgla do celów metalurgicznych. Sytuacja rynku surowcowego staje się problematyczna dla przedsiębiorców, którzy muszą w sposób elastyczny dopasowywać swoje firmy do zmiennych warunków rynkowych, aby utrzymać tzw. biznesowość swoich projektów górniczych.
REFERENCES (45)
1.
Borowicz et al. 2014 – Borowicz, A., Duczmal, M., Ślusarczyk, G. and Frankowski, R. 2014. Use of geological database to acquisition of Złoczew brown coal deposit geological model (Wykorzystanie Jednolitej Bazy Danych Geologicznych do tworzenia cyfrowego modelu geologicznego złoża węgla brunatnego Złoczew). Górnictwo Odkrywkowe 2–3, pp. 111–115 (in Polish).
2.
Campbell, G. 1994. Geophysical contributions to mine development planning: A risk reduction approach in Anhausser. C.R.EC1.15th CMMI Congress, vol. 3.
3.
De Wet et al. 1994 – De Wet, J.A.J., Hall, D.A. and Campbell, G. 1994. Interpretation of the Oryx 3D seismic survey, in Anhausser.C.R.EC1.15th CMMI Congress, vol. 3, pp. 259–270.
4.
Dyczko, A. 2009. Information technology in Polish mining – from ideas to practical implementations (Technologia informacyjna w polskim górnictwie – od pomysłów do praktycznych realizacje). Materiały Szkoły Eksploatacji Podziemnej (in Polish).
5.
Dyczko et al. 2014 – Dyczko, A., Galica, D. and Kudlak, Ł. 2014. Selected aspects of the application of IT tools in the designing and scheduling of mining production (Wybrane aspekty zastosowania narzędzi informatycznych w projektowaniu i harmonogramowaniu produkcji górniczej). Wiadomości Górnicze 9, pp. 448–457 (in Polish).
6.
Dzedzej, C. and Nowicki, K. 2008. Planning and scheduling system in hard coal mines (System planowania i harmonogramowania w kopalniach węgla kamiennego). Materiały Szkoły Eksploatacji Podziemnej. Sympozja i Konferencje 72 (in Polish).
7.
Dzedzej, C. and Nowicki, K. 2013. Computer-aided management in a mining enterprise. Part 2. IT support for the mining production planning and scheduling process (Komputerowe wspomaganie zarządzania w przedsiębiorstwie górniczym. Część 2. Wspomaganie informatyczne procesu planowania i harmonogramowania produkcji górniczej). Wiadomości Górnicze 64(1), pp. 34–40 (in Polish).
9.
Grzesica, D. 2014. Scheduling production on the example of coal mining (Harmonogramowanie produkcji na przykładzie górnictwa węgla kamiennego). Logistyka 6 (in Polish).
10.
Gumiński, A. 2014. The range of information technology tools supporting knowledge transfer in a colliery (Zakres stosowania narzędzi informatycznych wspomagających transfer wiedzy w kopalni węgla kamiennego). Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, Seria: Organizacja i Zarządzanie 70, pp. 177–188 (in Polish).
11.
Jurdziak, L. and Kawalec, W. 2012. Process management in the value creation chain during production of energy from lignite (Zarządzanie procesowe łańcuchem tworzenia wartości przy produkcji energii z węgla brunatnego). Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 14(2), pp. 127–139 (in Polish).
12.
Kaiser et al. 2002 – Kaiser, P.K., Henning, J.G. and Cotesta, L. 2002. Innovations in mine planning and design utilizing collaborative immersive virtual reality (CIRV). Proceedings of the 104th CIM Annual General Meeting, May 2002, Vancouver.
13.
Kapageridis, I.K. 2005. The Future of Mine Planning Software – New Tools and Innovations. The 19th International Mining Congress and Fair of Turkey 1MCET2005 Izmir Turkey.
14.
Kijanka, D. and Wróbel, D. 2017. Planning and scheduling of mining operations in LW Bogdanka SA using second-generation IT tools (Projektowanie i harmonogramowanie robót górniczych w LW Bogdanka SA z wykorzystaniem narzędzi IT drugiej generacji). Inżynieria Górnicza 1–2, pp. 24–28 (in Polish).
15.
Kokesz, Z. and Mucha, J. 1992. Geostatistical methods in identifying and documenting deposits and in environmental protection (Metody geostatystyczne w rozpoznawaniu i dokumentowaniu złóż oraz w ochronie środowiska). Studia i Rozprawy 19, Kraków: CPPGSMiE PAN (in Polish).
16.
Krawczyk, A. 2018. A concept for the modernization of underground mining master maps based on the enrichment of data definitions and spatial database technology. E3S Web Conf. 26. DOI: 10.1051/e3sconf/20182600010.
17.
Lukichev, S.V. and Nagovitsyn, O.V. 2018. Modeling Objects and Processes within a Mining Technology as a Framework for a System Approach to Solve Mining Problems. Journal of Mining Science 54, p. 1041–1049. .
18.
Łukaszczyk, Z. 2019. Design and task approach in planning and monitoring the mining company’s operations using the SZYK2 IT system (Projektowo-zadaniowe podejście w planowaniu i monitorowaniu działalności przedsiębiorstwa górniczego z wykorzystaniem informatycznego systemu SZYK2). Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji 8(1), pp. 185–191 (in Polish).
19.
Łukaszczyk, Z. and Koszowski, Z. 2018. Hard Coal Mining. Computerization. COIG SA (Górnictwo węgla kamiennego. Informatyzacja). COIG SA. Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji 7, pp. 279–289 (in Polish).
20.
Marcisz et al. 2017 – Marcisz M., Ignacok D., Knapik D. and Ostrowska-Łach M. 2017. 3D solutions in documentation of geological structure of hard coal deposit in Upper Silesian Coal Basin (Poland). Conference proceedings of 17th international multidisciplinary scientific GeoConference SGEM 2017, Geoinformatics and Remote Sensing 17(21), pp. 761–767.
21.
Marcisz et al. 2021 – Marcisz, M., Probierz, K. and Ostrowska-Łach, M. 2021. 3D representation of geological observations in underground mine workings of the Upper Silesian Coal Basin. Journal of Sustainable Mining 17(1), pp. 34–39. DOI: 10.46873/2300-3960.1119.
22.
Mielimąka, R. 1991. Effect of the observed variability of a topographical surface on the precision of its realization at different densities of recognition points in the network. Proceedings of the Mining and Geodesy Commission Polish Academy of Science-Kraków Section Geodesy 36, 1991, pp. 91–117.
23.
Mikulski, H. 2008. Putting into Practice Quality Management System Consistent with ISO Norm (Wdrażanie systemu zarządzania jakością zgodnego z normami ISO). Acta Universitatis Lodziensis. Folia Oeconomica 218, pp. 87–108.
24.
Mucha et al. 2017 – Mucha, J., Wasilewska-Błaszczyk, M., Cieniawska, M. and Chudzik, W. 2017. An evaluation of the reliability of the prediction of raw material quality based on the 3D model (on an example of the part of the Barcin-Piechcin-Pakość limestone and marl deposit) (Ocena wiarygodności prognozy jakości kopaliny na podstawie modelu 3D (na przykładzie fragmentu złoża wapieni i margli Barcin-Piechcin-Pakość)). Górnictwo Odkrywkowe 58(4), pp. 10–17 (in Polish).
25.
Naworyta, W. 2016. Assessment of the deficits in the deposit recognition using geostatistical simulation (Zastosowanie symulacji geostatystycznej do oceny deficytów rozpoznania złoża). Górnictwo Odkrywkowe 3, pp. 21–28 (in Polish).
26.
Standard PN-EN ISO 9000: 2015-10 Quality Management Systems – Basics and Terminology (Norma PN-EN ISO 9000:2015-10 Systemy Zarządzania Jakością – Podstawy i Terminologia) (in Polish).
27.
Palka D. and Stecuła K. 2018. Technological progress – a boon or a threat? (Postęp technologiczny – dobrodziejstwo czy zagrożenie?). Innowacje w zarządzaniu i inżynierii produkcji 1, pp. 587–595 (in Polish).
28.
Palka D. and Stecuła K. 2019. Concept of Technology Assessment in Coal Mining. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science 261(1), Mining of Sustainable Development Conference, Gliwice.
29.
Pretorius et al. 1989 – Pretorius, C.C., Jamison, A.A. and Irons, C. 1989. Seismic exploration in the Witwatersrand Basiu. Republic of South Africa. Proc. of Exploration 87. Ontario Geological Survey Special Volume 3, pp. 214–253.
30.
Pretorius et al. 1994 – Pretorius, C.C. Steenkamp, W.H. and Smith, R.G. 1994. Developments in data acquisition, processing, and interpretation over 10 years of deep vibroseismic surveying in South Africa in Anhausser, C.R. Ed. 15th CMMI Congress 3, Geology, pp. 249–258.
31.
Pretorius et al. 2003 – Pretorius, C.C., Muller. M.R., Larroque, M. and Wilkins, C. 2003. A Review of 16 years of Hardrock Seismics on The Kaapvall Craton. Hardrock seismic exploration, Geophysical Developments 10. DOI: 10.1190/1.9781560802396.ch16.
32.
Probierz, K. and Marcisz, M. 2000. The application of combination of AutoCad and Surfer programmes for construction the maps of coal quality (Zastosowanie kombinacji programów AutoCAD i Surfer do konstrukcji map jakości węgla). Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, seria: Górnictwo 246, pp. 439–450 (in Polish).
33.
Probierz, K. and Marcisz, M. 2004. Metoda konstrukcji cyfrowych map geologicznych. Sborník z 13. semináře Moderní matematické metody v inženýrství (3mi), Dolní Lomná, pp. 143–149.
34.
Probierz, K. and Marcisz, M. 2007. New chances and usabilities of autocad and surfer software for mining-geology maps construction – theirs meaning in coal quality control process and coal mine production planning (Nowe szanse i możliwości wykorzystania programów AutoCAD i Surfer do konstrukcji map górniczo-geologicznych – ich znaczenie w procesie kontroli jakości węgla i planowania produkcji kopalni). Polski Kongres Górniczy 8. Informatyzacja w górnictwie, pp. 259–195 (in Polish).
35.
Probierz et al. 2017 – Probierz, K., Marcisz, M. and Ignacok, D. 2017. 3D model of hard coal deposit with using cad software on the base of SW part of Upper Silesian Coal Basin (Trójwymiarowy model złoża węgla kamiennego z zastosowaniem środowiska CAD na przykładzie SW części Górnośląskiego Zagłębia Węglowego). Górnictwo Odkrywkowe 58(3), pp. 84–85 (in Polish).
36.
Puzik, K. 2012. SZYK2 System – Information prospects for mining (System SZYK2 – informatyczna perspektywa dla górnictwa). Wiadomości Górnicze 63(5), pp. 261–266 (in Polish).
37.
Serafin, R. 2007. Application of evolutionary algorithms for scheduling production tasks (Zastosowanie algorytmów ewolucyjnych do harmonogramowania zadań produkcyjnych). [In:] Komputerowo Zintegrowane Zarządzanie, vol. 1, R. Knosala, R. (ed.). Warszawa: WNT (in Polish).
38.
Sermet et al. 2017 – Sermet, E., Górecki, J. and Nieć, M. 2017. Tradition, modernity and deposit modelling problems (Tradycja, nowoczesność i pułapki modelowania złóż). Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN 100, pp. 221–234 (in Polish).
39.
Stecuła, K. and Brodny, J. 2017. Generating Knowledge About the Downtime of the Machines in the Example of Mining Enterprise. Proceedings of 17th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2017, Vol. 17, Exploration and Mining, Issue 13, Albena Bulgaria, pp. 359–366.
40.
Stecula et al. 2017 – Stecula, K., Brodny, J. and Tutak, M. 2017. Use of Intelligent Informatics Module for Registration and Assessment of Causes of Breaks in Selected Mining Machines. Intelligent Systems in Production Engineering and Maintenance – ISPEM 2017. Advances in Intelligent Systems and Computing 637, pp.74–84. DOI: 10.1007/978-3-319-64465-3_8.
41.
Szot, M. 2010. Designing of exploitation processes in underground mines with the use if IT techniques – a system of production scheduling in the Lublin Coal “Bogdanka” SA mine (Projektowanie procesów eksploatacji w kopalniach podziemnych z wykorzystaniem technik informatycznych-system harmonogramowania produkcji w LW „Bogdanka” SA). Wiadomości Górnicze 61(2), pp. 97–100 (in Polish).
42.
Szyk2/KPT kompleks produkcyjno-techniczny. Centralny Ośrodek Informatyzacji Górnictwa SA, Katowice 2007. [Online:] http://Avww.coig.katowicc.pl/i... [Accessed: 2021-08-20].
43.
Turek. M. 2010. Basics of underground mining of hard coal deposits (Podstawy podziemnej eksploatacji pokładów węgla kamiennego). Katowice: GIG (in Polish).
44.
Wasilewska-Błaszczyk, M. and Mucha, J. 2014. Qualitative 3D model of the Barcin-Piechcin-Pakość limestone and marl deposit (Jakościowy model 3D złoża wapieni i margli Barcin-Piechcin-Pakość). Archiwa Lafarge Cement SA. Unpublished.
45.
Wilkinson, W.A. 2010. Benefits of building an efficient mine planning process. Mining engineering 2010.
| eISSN: | 2299-2324 |
| ISSN: | 0860-0953 |
We process personal data collected when visiting the website. The function of obtaining information about users and their behavior is carried out by voluntarily entered information in forms and saving cookies in end devices. Data, including cookies, are used to provide services, improve the user experience and to analyze the traffic in accordance with the Privacy policy. Data are also collected and processed by Google Analytics tool (more).
You can change cookies settings in your browser. Restricted use of cookies in the browser configuration may affect some functionalities of the website.
You can change cookies settings in your browser. Restricted use of cookies in the browser configuration may affect some functionalities of the website.
