Optimizing mining operations through cost analysis and comparative assessment

Die finanzielle Analyse von Erlösen und Aufwendungen in Bergbaubetrieben ist für die wirtschaftliche Bewertung von Rohstoffen, einschließlich nichtmetallischer und industrieller Minerale, von zentraler Bedeutung. Die mit bergbaulichen Aktivitäten verbundenen Kosten beeinflussen maßgeblich die Rentabilität eines Unternehmens sowie dessen Wettbewerbsfähigkeit innerhalb des Sektors. Diese Forschung verfolgt das Ziel, potenzielle Optimierungsstrategien zu identifizieren, indem eine vergleichende Kostenanalyse der Silicasand-Operationen eines Unternehmens durchgeführt wird.
Die Kostenrechnung wurde an dreizehn Bergwerksstandorten durchgeführt, indem sämtliche Ausgaben systematisch überprüft und kategorisiert wurden, um ausschließlich solche zu berücksichtigen, die direkt den Bergbauaktivitäten zuzuordnen sind. Für die Jahre 2023 und 2024 wurden die spezifischen Abbaukosten (Unit Costs) sowie operative Leistungskennzahlen berechnet; dabei wurden drei Unternehmensstandorte in beiden Jahren als Kosten-Ausreißer identifiziert. Im Einklang mit der Hypothese der Skaleneffekte wurde ein einfaches lineares Regressionsmodell (SLR) angewandt, um den Zusammenhang zwischen Stückkosten und Produktionsmenge zu analysieren. Die Ergebnisse zeigen einen statistisch signifikanten inversen Zusammenhang (p < 0.01), wonach ein Produktionsanstieg von 1 % zu einer Reduktion der Stückkosten um 0.25 % führt. Zur Verbesserung der Vorhersagegenauigkeit wurde anschließend ein multiples lineares Regressionsmodell (MLR) eingesetzt, das eine hohe statistische Signifikanz über mehrere Variablen hinweg aufwies (p < 0.0001). Vier Betriebe zeigten Kosten, die bis zu 60 % über den vom Modell prognostizierten Werten lagen.
Zur Bewertung der internen Effizienz wurde eine Data-Envelopment-Analyse (DEA) durchgeführt, wobei die Abbaukosten als Input und Rentabilität, Produktivität sowie Produktionszielerreichung als Outputs dienten. Die DEA identifizierte drei Betriebe als Effizienzfronten, während drei weitere Standorte in beiden Jahren als ineffizient eingestuft wurden. Ein ergänzendes Benchmarking mit technischen Berichten internationaler Silicasand-Produzenten ergab zudem, dass die Kostenschätzungen an drei Standorten des Unternehmens höher ausfielen als bei mehreren Projekten in Australien und Indien.
Auf Grundlage dieser Ergebnisse wurden vier Betriebe für priorisierte Optimierungsmaßnahmen ausgewählt. Vorgeschlagene Strategien umfassen die Reduzierung des Energieverbrauchs, die Verbesserung der Abbauplanung und Grubendesign, die Prüfung von Automatisierungspotenzialen sowie eine effizientere Flottensteuerung. Insgesamt zeigt diese Studie die Wirksamkeit einer kostenbasierten vergleichenden Analyse zur Identifikation von Optimierungspotenzialen im Bergbau.