Equipment selection using fuzzy multi criteria decision making model: key study of Gole Gohar iron mine

Abstract

Loading and hauling contribute significantly towards expenses in surface mines. Thus selecting the most suitable system which minimizes the cost per ton and meets production needs is one of the main concerns of mine design and planning. It is also at times difficult to select the optimum equipment, as there are many possible options and influencing factors in selecting a system. Furthermore, some of these factors can be either quantitative or qualitative. As a result, the use of multi attribute decision making methods can be useful. In this article, the selection of the equipment fleet of Gole Gohar mine was done though four stages. First, feasible technical and operational options were determined. Next, the weights of influential criteria were determined using a hybrid method of fuzzy analytical hierarchical process and analytical network process. Then, the alternative preference rating matrix was calculated using fuzzy TOPSIS method and finally, the hierarchy of alternatives was decided by combining the available weight and ranking matrix. This model considers all affecting parameters simultaneously and facilitates making a reasonable decision about the most appropriate material handling equipment. For the purpose of evaluation in this method, the cost of each equipment fleet was assessed and compared using the traditional method. Results show that the use of the fleet of cable shovel and truck is the most economical loading and hauling system. The results not only indicate that proposed model offers chances to choose the best alternative among possible loading and hauling systems, but also help equipment managers to make an accurate and reasonable decision regarding all effective parameters.

Dėl šių priežasčių pasirinkti tinkamą pakrovimo sistemą yra sudėtinga problema. Čia visiškai netinka tradiciniai, pasirinkimo pagal vieną kriterijų, metodai. Pagrindinis šio darbo uždavinys – pateikti apytikslį daugiatikslį (daugiakriterį) sprendimų modelį, taikomą nenumatytų, skirtingų tikslų atveju. Taikant šį metodą apytikslis AHP ir ANP (autorius T. L. Saaty) mišrus modelis buvo naudojamas siekiant nustatyti parametrų (kriterijų) svorius. AHP metodas yra plačiai naudojamas todėl, kad galima efektyviai suderinti kiekybinius ir kokybinius kriterijus. AHP ir fuzzy logikos kombinacija leidžia išspręsti esamus neaiškumus, nesuderinamumus ir problemas. Be to, naudojamas ANP, nes yra netiesiniai ryšiai tarp hierarchinių lygmenų, kas sudaro problemas įgyvendinant ANP metodą. Nustačius kriterijų svorius, pakrovimo ir transportavimo įranga Gole Gohar paviršiaus kasyboje buvo atrinkta naudojant TOPSIS metodą ir taikant fuzzy (apytikslę) aplinką. Modelis pasižymi racionalia struktūra, paprastumu, skaičiavimo efektyvumu ir gebėjimu nustatyti santykinio našumo galimybę paprasta matematine forma. Pritaikyta fuzzy teorija sukurta 1965 m. L. A. Zadeh, o AHP metodas sukurtas 1980 m. T. L. Saaty. Pastaruoju metu, nagrinėjant ekonomikos ir inžinerines problemas, Saaty metodas tapo labai populiarus. Naudojantis šia metodika, asmenys, priimantys sprendimus, įvertinę turimas žinias, patirtį, prielaidas gali teikti piirmenybę savo tikslams. AHP suteikia struktūrizuotą pagrindą nustatant prioritetus kiekviename hierarchijos lygyje naudojant porinius palyginimus. Saaty taip pat pasiūlė ANP, apibendrindamas AHP (T. L. Saaty 1996). TOPSIS metodas paskelbtas Hwang ir Yoon (1981) yra jau seniai taikomas nagrinėjant technines problemas (E. K. Zavadskas 1987). [...].