A “Dynamic blending” approach for short term planning of mining supply chains : the case of OCP Group’s Northern Axis
Une approche de Blending dynamique pour la planification court terme de chaînes logistiques minières : cas de l'Axe Nord du Groupe OCP
Résumé
The mining sector occupies a central place in the economies of many mineral resource-rich countries, even more so in a period of demographic explosion. The economic, societal and environmental consequences of extractive activities raise several major problems, related to geological uncertainty, price volatility, polluting waste, future depletion of deposits, the socioeconomic situation and the health of local populations. Thus, the exploitation of phosphate, a vital element in plant growth, is facing important challenges that encourage mining companies to better control their industrial process throughout their supply chain. The research work presented in this thesis is part of an intervention-research conducted within a value chain of the OCP Group, world leader in phosphates. The objective is twofold: 1) to propose innovative tools and methods for the improvement of the operational and tactical decision-making process; 2) to accompany the company in the adoption of the proposed approaches. The logistic chain studied, the Northern Axis, is composed of several mining sites, processing units, chemical plants and ports for product shipment. An initial inventory of this chain led to a better understanding of its organization and to identify the main causes impacting the quality of the products: the steering by a single component and the continuous supply of internal product. To study the blending problem identified, the proposed intervention consists of an approach developed in two stages. First, the classical formulation of the blending problem was strongly adapted in a model taking into account the continuous aspect of the flows transported by pipeline, alternative ranges, the organization of the processing plants, but also the processing time. This model, called "dynamic blending", is based in a first step, on an already established scheduling of the shipment of products by pipeline (exogenous data) to find a production plan of the processing plants. In a second step, a scheduling model of these shipments is coupled to the previous model in a decision support vision. The first tests with real instances provided promising results, the dynamic blending approach being currently operational on other mining sites of the industrialist.
Le secteur minier occupe une place centrale dans les économies de nombreux pays riches en ressources minérales, d’autant plus dans une période d’explosion démographique. Les conséquences économiques, sociétales et environnementales des activités extractives posent plusieurs problèmes majeurs, liés à l’incertitude géologique, la volatilité des prix, les déchets polluants, l’épuisement futur des gisements, la situation socioéconomique et la santé des populations locales. Ainsi, l’exploitation du phosphate, élément vital dans la croissance des plantes, fait face à d’importants défis incitant les entreprises minières à mieux maîtriser leur processus industriel sur l’ensemble de leur chaîne logistique. Les travaux de recherche présentés dans cette thèse entrent dans le cadre d’une recherche intervention conduite au sein d’une chaîne de valeur du Groupe OCP, leader mondial des phosphates. L’objectif est double : 1) proposer des outils et méthodes innovants pour l’amélioration du processus décisionnel opérationnel et tactique ; 2) accompagner l’entreprise dans l’adoption des approches proposées. La chaîne logistique étudiée, l’Axe Nord, se compose de plusieurs sites miniers, d’unités de traitement, d’usines chimiques et de ports pour l’expédition des produits. Un premier travail d’état des lieux au sein de cette chaîne a conduit à mieux comprendre son organisation et à identifier les principales causes impactant la qualité des produits : le pilotage par un seul composant et l’alimentation continue en produit interne. Pour étudier la problématique de blending identifiée, l’intervention proposée consiste en une approche développée en deux temps. Tout d’abord, la formulation classique du problème de blending été fortement adaptée dans un modèle tenant compte de l’aspect continu des flux transportés par pipeline, de gammes alternatives, de l’organisation des usines de traitement, mais aussi de temps de traitement. Ce modèle, dit de « blending dynamique », se base dans un premier temps, sur un ordonnancement déjà établi de l’expédition des produits par pipeline (donnée exogène) pour trouver un plan de production des usines de traitement. Dans un second temps, un modèle d’ordonnancement de ces expéditions est couplé au précédent modèle dans une vision d’aide à la décision. Les premiers tests avec des instances réelles ont fourni des résultats prometteurs, l’approche du blending dynamique étant actuellement opérationnelle sur d’autres sites miniers de l’industriel.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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