达索系统GEOVIA MineSched露天矿高效调度—从战略规划到尾矿...

寂静回声

在露天矿的日常运营中，一个核心矛盾始终存在：战略层的长期蓝图如何精确分解为可执行、可调整的日度指令？据统计，高达70%的矿山价值流失并非源于资源枯竭，而是源于计划与执行间的断层。传统调度如同“盲人摸象”，依赖大量手动干预与静态假设，难以应对地质不确定性、设备效率波动与市场变化。解决这一矛盾，需要一种能深度融合数据、实时响应变化、并能贯穿矿山全生命周期价值流的智能调度中枢。而这一切，正是达索系统GEOVIA MineSched试图解决的核心问题。
Sinclair-Ross是达索系统GEOVIA事业部的资深矿业工程师，深耕露天矿调度与计划优化领域超二十年，全程参与了MineSched从初代到2026版的核心功能研发。Sinclair-Ross从快速场景生成的工程哲学出发，逐层解构块模型管理、台阶自动化、设备建模、方向优化等核心功能。随后深入探讨MineSched 2026版本引入的尾矿坝管理与回收率计算模块，这部分内容代表了矿业软件从单纯"采矿优化"向"全生命周期环境管理"转型的关键一步。最后，他还分享了MineSched 2027版本的产品路线图，特别是废料处理与运输优化这两个长期被行业忽视的关键环节。

以下是Hamish Sinclair-Ross分享的主要内容：
在本次演讲的第一部分，我将重点展示如何在MineSched中快速生成多种调度场景。这正是MineSched的核心优势之一，其成功源于几个关键点。首先，MineSched的使用逻辑极其直观，它遵循从地质定义到计划设置、创建、迭代，直至最终发布结果的线性工作流。它的威力在于快速迭代，迅速驱动结果产出。
MineSched是一个块体调度器，因此块模型是唯一的真理来源。为确保数据始终最新，我们提供了一个便捷的刷新工具。当源文件被修改后，重新打开场景，系统会识别变更并提示刷新，确保整个调度都基于最新数据，避免因信息滞后导致错误决策。

块模型的要求非常简洁：块体只需标记物料类别属性，并最好拥有密度值。例如，这里用0、1、2分别标记废石、低品位与高品位矿石。用户可以根据需要定义任意复杂的物料类型，如多种废石、氧化矿、硫化矿等。MineSched支持多矿种和部分属性，一个块体可由多种物料混合而成，灵活覆盖各种场景。
MineSched另一大优势是卓越的可审计性，在任何阶段，我们都能清晰查看地质详情。系统会分析整个块模型，并按我们定义的物料类型和品质进行分解。在高级调度层面，我们将每个采坑视为整体进行处理。MineSched是市场的领导者，能够无需大量预处理就将采坑自动分解为台阶。
这很大程度上取决于块模型的建立方式。为实现最佳效果，我们推荐使用工程化模型，最好经过正则化处理，且块体高度与露天矿的台阶高度匹配。如此设置后，定义台阶就变得非常简单：只需设定首尾台阶高程、台阶高度和开采方向。MineSched还能合并小块体，这进一步加快了处理速度。
MineSched可以使用约束文件或地形与采坑设计的组合，来标记属于该采坑的块体。为定义物料流向，每种物料类型都必须有目的地，否则不会被开采。此处，低品位与高品位矿石堆场将物料输送至处理厂。我们可以详细查看每个高程的物料分布，清楚地看到各台阶有多少废石和矿石，非常透明。
喜欢MineSched的一个快速启动功能是，可以定义一个被视为“车队”的单元。例如，若某个单元的“容量”是“生产率”的两倍，MineSched会自动将其识别为两个生产单元。无需繁琐设置多个独立资源，就能轻松模拟多个资源，极大提升了建模效率。
在参数设置中，我们可以应用非常实际的约束，例如控制活跃台阶数量和台阶间的滞后距离。这是确保计划切实可行、符合安全规范的关键。例如，我可以设定每个调度期内最多只开拓3个活跃台阶，并保持80米的工作台阶间距，以保证不同台阶设备间的安全作业距离。
现在，我们可以检查结果并开始创建计划。首先查看动画看板，这个报告仪表板用于验证调度结果，确保满意后再进入正式报告流程。这里可以清晰看到，我们始终只有三个活跃台阶，并保持着80米的缓冲距离。我们也可以检查品位曲线，大约在矿山寿命中期，我们能采出一些较高品位的矿石。
想演示的一个关键场景是改变开采方向，在其他软件中，这可能涉及大量预处理工作，因为开采块可能需要重新定义。但在MineSched中，如果我想为西坑尝试从东向西开采，以期更早获取高品位矿，这个过程非常简单。
运行后可以看到，开采方向已改变。但这种新方案导致处理厂未满负荷运行，且品位急剧下降，初期开采了大量废石，并非理想结果。

我们可以快速切换回原方案。正因为调整如此迅速，我们可以自由尝试任何方向，包括径向、漫游或特定方位角。这虽然不是优化算法，但通过与SIMULIA Isight等工具结合，以无头模式（Headless Mode，无显示界面批处理运行模式）运行上百个不同方位角的场景，我们能探索出更优解。这一切都根植于MineSched的简单、直观与高速。
在第二部分，我想首先介绍在MineSched 2026版本中发布的新功能。该版本的核心是管理处理废料与报告最终产品。我们在“处理厂”选项卡中新增了两个页面。第一个是关于回收率，允许我们关注处理厂预期的回收率。设置可以很简单，如采用固定回收率，也可以使用随入料品位变化的回收率表达式。
重要的是，这是MineSched首次能够量化产品单位。对于金，单位是克/吨；对于铜，则是百分比。报告时，我们现在可以选择直接以金衡制盎司等单位报告最终产品，无需手动转换，减少了大量工作量。
在处理废料方面，我们现在可以定义有多少比例的尾矿（处理废料）将输送到2D画布中全新的尾矿坝对象。例如，设置80%的尾矿以80%的含水量报告至尾矿坝，其余则报告至固体废料堆场。这为尾矿综合利用（如制备膏体充填井下采空区）开辟了新可能。
虽然目前还没有细到放矿点规划，但我们可以为尾矿坝设置库容，并可通过日期事件在调度期内调整库容（适用于分期筑坝）。我们可以考虑蒸发导致的水分流失，以及战略性的脱水计划，以便将水返回处理厂复用。在规划中，我们需要统筹总库容、入坝尾矿浆和出坝水量。
当我们设置回收率后，会出现一个新的“产品堆场”图标。这向计划员表明，已有产品被生产出来，并可被追踪。现在，我们可以创建包含“回收金属”和“处理废料管理”选项卡的新报告。按目的地查看，可以看到固体废料存储量和尾矿坝的平衡情况，包括每个时期进入尾矿坝的方量、吨数以及离开的水量。
我们可以查看累积总量，随时了解尾矿坝的库容状态。这是确保短期矿山计划得到尾矿库容支持的关键。我们还能首次查看回收的黄金量，这对财务规划和产品预测是至关重要的输入。下一步，我们将专注于精矿定义，而不仅仅是回收金属。
考虑到入厂品位的波动性——这种高波动性并非总是可取的，因为许多处理厂对入料品位相当敏感——MineSched的一个重要价值在于能够通过设定“目标”来平滑这种波动。目标可以设定为物料配比目标。例如，如果我们有一个配矿堆场，或者像本例中，我们希望利用所有可用矿石，尽可能实现1.2克/吨的入厂品位。
在每个时间段，MineSched能够回溯到源块模型，计算可选物料，并找出通过堆场调配高低品位矿石的最佳组合，以实现目标品位。创建计划并检查结果后，虽然仍存在波动，且在现有矿坑设计下某些时期无法达标，但大部分时间我们都能精确实现1.2克/吨的入厂目标。
这能带来非常稳定的入厂品位，结合回收率，将实现最佳的金属回收。这正是MineSched的差异化优势之一：统筹考虑处理厂的入料品位，并维持生产堆场计划的质量目标。

最后，想谈谈MineSched未来18个月的发展路线图。首先，请放心，尽管公司重心在3DEXPERIENCE平台，但MineSched拥有健康长久的生命周期，我们将持续投入，保持其市场竞争力。
MineSched 2026版本聚焦于处理废料建模、尾矿坝设置和回收商品报告，目前初步反馈非常积极。测试版将于2026年1月9日公开发布。对于2027版本，我们有两个主要主题。一是重构自定义报告功能。现有工具虽灵活，但可用性有提升空间，例如缺乏在报告工作流中使用表达式的能力。我们已有了改进方案。
其二，也是未来几个版本的重头戏，是提升MineSched的运输工具能力。MineSched在运输方面提供了很大灵活性，对于无固定车队、需计算卡车需求的情况表现良好，但对于已有固定车队、尤其是深坑开采时基于车队管理电铲生产力的场景，则更具挑战。
我们正致力于实现运输约束下的生产调度，这将在2027版本启动。具体包括：首先，将卡车库升级为采矿资源库，支持导入卡车规格PDF文件，通过文本识别自动填充关键字段；其次，允许用户直接读取牵引力曲线图，而非强制手动制表；同时保留手动输入表格的选项。这是2027版本的三个重点。
除此之外，我们认为“计划的空间一致性”、运输约束生产调度的完整实施、以及改进矿山废料管理（特别是优化工作流以支持渐进式复垦）都至关重要。来自复垦项目顾问的反馈是如何更好地分类采矿废料，并利用对矿床的理解来规划高风险物料在堆场中的位置。这些都是近期的重点增长领域。
MineSched的发展道路广阔，我们十分重视来自一线工程师的意见。始终欢迎业界、顾问同仁们反馈市场在短期计划领域最迫切的需求。
从科技进化的视角看，Hamish的演讲揭示了一个清晰的趋势：矿业软件正从孤立的“计算工具”向“协同价值平台”迁移。MineSched的演进路径，完美诠释了这一范式转移。
早期的调度软件核心是“算得快、算得准”，其价值体现在单个环节的优化。而如今，MineSched 2026版本将尾矿库容管理与金属回收报告纳入闭环，意味着调度系统的边界已从“采场-堆场-选厂”延伸至“复垦-水管理-现金流”。
这不仅是功能的叠加，更是系统思维的胜利。它将矿山视为一个复杂的动态物质流、能量流与资金流耦合系统。通过引入“目标品位”平滑机制，软件在“地质不确定性”与“选厂稳定需求”间扮演了智能缓冲器的角色，这类似于控制论中的“鲁棒性控制”，确保系统输出在输入扰动下依然稳定。
更值得深思的是2027路线图对“运输约束”的攻坚。这直指露天矿运营的“阿喀琉斯之踵”——移动成本。将其深度集成，意味着调度引擎必须从静态的“几何与序列优化”，升级为动态的“设备-路径-时间”协同优化，这是一个NP-Hard级别的复杂性问题。GEOVIA将其拆解为“资源库数字化”、“牵引力曲线（Rimpull Chart）识别”等可落地的工程步骤，体现了典型的“分而治之”的工程师智慧。
对矿山企业来说，MineSched的路径提供了一个清晰的数字化对标框架：您的调度系统，是否仍是一个滞后于生产的“计划图纸”？它能否将地质、设计、设备、选矿、尾矿、复垦乃至财务数据实时串联，形成一个可感知、可分析、可优化、可预测的“矿山虚拟孪生体”？当调度从“部门级工具”升级为“企业级神经中枢”，它带来的将不仅是效率提升，更是应对市场波动与ESG挑战的战略韧性。
至此，我们从地表露天矿的高效调度，看到了如何将长期战略“编译”为每日指令，并管理其全生命周期的物质与价值流。然而，矿山的世界有一半在地下。地下矿山的复杂三维几何、对安全与回收率的极致追求，其调度逻辑与露天矿截然不同。如何将地质模型中的宝贵储量，转化为一个个安全、高效、可回采的井下采场？