Facultad de Ciencias e Ingeniería
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Ítem Texto completo enlazado Control operativo de los metros de avance por disparo mediante la metodología Lean Six Sigma(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-03-22) Espinoza Picoy, Frank Wilder; Carreño Rosales, Joseph Antony; Gala Soldevilla, Luis FernandoEl presente proyecto de mejora continua denominado “Control Operativo de los metros de avance por disparo mediante la metodología Lean Six Sigma” se llevó a cabo en una unidad minera con una empresa contratista especializada en soluciones de gestión integral de operaciones para minería y construcción. Durante sus operaciones mineras en la preparación, desarrollo y explotación de los frentes de trabajo, se ha realizado evaluaciones en el proceso de perforación y voladura, como resultado de ello se identificó una alta variabilidad en los metros de avance por disparo. Esto dificulta que se cumpla el metraje mensual programado por Empresa Empleadora, generando penalidades y menores ingresos a los establecidos. El presente estudio tiene como objetivo el desarrollo y aplicación de la herramienta de gestión Lean Six Sigma para reducir la variación en el cumplimiento de avance diario, específicamente ejecutar los metros de avance programados. Este proyecto se desarrolló a inicios del mes de octubre del año 2020 estableciendo un período de 7 meses para su ejecución y se usó la metodología DMAIC que consta de 5 etapas la cuales son definir, medir, analizar, mejorar y controlar. En primer lugar y como punto de partida en la etapa definir, los gerentes corporativos de la contratista identificaron que la empresa dejó de valorizar $512,203.16 dólares solo en partida de metros de avance en un periodo de 6 meses (junio-noviembre), luego del reinicio de operaciones. Producto de ello se formó un equipo multidisciplinario conformado por el gerente de operaciones, el jefe de perforación y voladura, el Black belt Frank Espinoza, el Green belt Joseph Carreño, las jefaturas de las áreas de mantenimiento y operaciones mina para ejecutar un proyecto de mejora continua para revertir la situación. Además, se ejecutó el análisis pre-proyecto de un mapeo de participantes clave en el cual se evaluó a 25 personas de la operación de las cuales 5 tuvieron una posición inicial en contra del proyecto, 3 a favor y 17 neutrales. El proyecto consistió en incrementar los ingresos optimizando la calidad y eficiencia de los metros de avance por disparo, ya que la problemática operativa inicial fue que el 63% del total de disparos en el periodo de mayo-octubre, de una población de 618 disparos, estaban fuera de la especificación. Esto quiere decir que fueron disparos con una eficacia menor a 3,4 metros de avance. Por ello se hizo un análisis por nivel de procesos con el fin de identificar aquel proceso e indicador clave para mejorar la problemática operativa de la operación dando como resultado un proceso de nivel 03 (perforación y voladura) con el KPI metros de avance por disparo (m./disp). Luego en la etapa medir, después de identificar el proceso clave (perforación y voladura), se realizó un diagrama SIPOC y un mapeo de procesos para identificar todas las variables de entrada y salida, con el fin de clasificar, detallar y obtener toda la información cuantitativa y cualitativa necesaria para el posterior análisis del proyecto; asimismo, se desarrolló un análisis de la matriz CT donde se obtuvo que el KPI metros de avance por disparo tiene el mayor impacto en el proceso y que el alcance del proyecto va a estar ligado a las actividades de perforación de taladros y secuenciamiento. Paralelo a ello, se realizó una tabla de análisis de modo de efectos y falla (FMEA) identificando 4 ítems con riesgo alto de 12 cuyo objetivo fue prevenir algún inconveniente o retrasos en el proyecto, planteando acciones recomendadas. Como entregable final de esta etapa medir se procesó la data del KPI metros de avance por disparo, se verificó que tenga una distribución normal y esté en control para luego obtener la capacidad de proceso. El resultado final fue una capacidad inicial del proceso del 54,27%. Esto quiere decir que solo 114 voladuras de 210 ejecutadas en el mes de octubre del 2020, cumplen con los requerimientos del cliente en base al KPI metros de avance por disparo. En la etapa analizar se tuvo como objetivo incrementar la capacidad de proceso encontrando las variables Xs más significativas. Para ello se realizó un diagrama Ishikawa, luego se evaluó las variables preliminares cualitativas (turno, guardia y operadores) en un diagrama de efectos principales de los cuales el que tiene mayor variabilidad en los metros de avance por disparo es la variable operadores con un peso del 76% a comparación de las otras variables (pareto de efectos). Posteriormente, se obtuvo como resultado final que los operadores generan un 49,98% de variabilidad en los metros de avance por disparo resultado del análisis ANOVA. Asimismo, se evaluó las variables preliminares cuantitativas (Burden, diámetro de taladros, número de taladros) mediante un análisis con regresiones. Como resultado final de este análisis se obtuvo como mejor modelo la combinación de Burden (cuadrático) y número de taladros (cuadrático) con un Rcuadrado ajustado de 79,72%. Esto quiere decir que el 79,72% de la variación en los metros de avance por disparo pueden ser explicados por el modelo generado con la regresión. Identificadas las variables significativas se inicia la etapa mejorar en el periodo de enero y febrero con un enfoque en rediseñar el diseño de malla con nuevos parámetros para el Burden y el número de taladros. Para ello se realizó un diseño de experimento en la primera quincena de enero cuyas pruebas fueron de dos factores (Burden y número de taladros), cada factor de dos niveles 25 cm y 35 cm para el Burden y 30 y 44 para el número de taladros ejecutándose 3 réplicas. El objetivo fue obtener disparos mayores a 3,40 metros de avance. La configuración optima final de este experimento fue un Burden de 25 cm con 44 taladros, ya que este burden genera una buena rotura y hace cara libre correctamente, además, el número de taladros distribuidos correctamente darán un buen avance por disparo, resultado de ello disparos de 3,40 metros. Luego de la implementación de la prueba piloto (DOE) se decidió estandarizar el diseño de malla bajo los nuevos parámetros de Burden y número de taladros. Los resultados fueron positivos para la empresa ya que la capacidad del proceso en enero y febrero fueron 59,7% y 71,9% respectivamente, esto quiere decir que, a comparación de los resultados de noviembre, con una capacidad de proceso 42,7%, hubo reducción del porcentaje fuera de especificación en 51%. Así mismo, se realizó una evaluación económica de costo-beneficio del proyecto sin piloto y con piloto con un wacc del 6% y una proyección a diciembre del 2021, cuyo resultado fue que al corte del mes de julio el proyecto tiene un valor actual neto (VAN) de $71,571.21. Este resultado muestra la rentabilidad adicional o el valor agregado que le da ejecutar el proyecto aplicando un capex inicial de $24 000 por salarios y materiales de oficina y un capex de $3 000 dólares en enero como inversión en la ejecución del DOE. Finalmente, en la etapa controlar, se buscaron las herramientas correctas para entregar el proyecto de mejora al dueño del proceso en este caso al jefe de perforación y voladura. El control del KPI metros de avance por disparo se empezó a ejecutar con una frecuencia por guardia con supervisión en campo y de manera semanal a través de gráficos de control. Todo ello con la finalidad de analizar los resultados semanales en reuniones de calidad. Además, se ha implementado el ranking por operadores en la cual los mejores 3 operadores al mes respecto al KPI metros de avance por disparo recibirán un bono. Los resultados durante todo el proyecto de mejorar han sido favorables y el proceso en el mes de abril y mayo ya estaba entrando en control debido a una baja desviación estándar entre las mediciones de metros de avance por disparo.Ítem Texto completo enlazado Estudio de la viabilidad técnica del incremento del metraje de avance por disparo en secciones 4x4 en mina condestable(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-12-06) Espinoza Castillo, Luis Felipe; Vasquez Soto, Juan Carlos; Soto Yen, Jorge EnriqueEn el presente trabajo se realiza el estudio de la viabilidad técnica del incremento en el avance por disparo en secciones de 4 x 4, para la obtención final de avances mayores a 5 metros por disparo, con lo cual se incrementa en un 45 % aproximadamente el rendimiento actual que se viene desempeñando de 3.5 metros. Se debe enfatizar en la importancia de la optimización del desarrollo y preparación de un proyecto minero, realizando así avances de mayor longitud para preparar los tajos en menor tiempo y cumplir con los objetivos de producción por el cambio de método de minado, manteniendo la productividad y la utilización de los equipos involucrados en todo el ciclo de minado. Para el estudio se realizaron pruebas de campo durante un periodo de tiempo de 7 meses, periodo en el cual se hizo una recopilación exhaustiva tanto de datos operacionales como económicos y de productividad. La información compilada abarca cinco (5) campos de influencia; en primer lugar la adaptación del equipo de perforación para la obtención de una perforación de 5.7 metros de manera eficiente, en segundo lugar, la perforación, en donde se evalúa el rendimiento alcanzando en metros perforados por hora , la columna de aceros empleada y aspectos operacionales como la desviación de los taladros y la malla de perforación, el tercer campo considerado es la voladura , el cual abarca la elección del explosivo y de los accesorio de la voladura , el equipo con el que se realiza el carguío e indicadores como factor de potencia , eficiencia de disparo y sobrerotura, el cuarto campo considerado es la productividad en donde se busca alcanzar un número de disparos determinados para cumplir con el metraje diario programado ,finalmente el dimensionamiento adecuado de la flota para un acarreo y transporte eficiente. Con las variables y los parámetros a evaluar ya identificados y recopilados se realiza un tratamiento estadístico considerando si la información obtenida en el campo durante un periodo de tiempo es representativa y confiable al 95%, además se realiza también la identificación de valores atípicos que pudieran influenciar en la muestra evaluando si se rechazan dichos datos o serán considerados para el estudio. A partir de los datos obtenidos a lo largo de las pruebas y validados posteriormente, se evaluará todo el proyecto de optimización desde un punto de vista técnico y operacional. El resultado es, avances efectivos mayores a 5 metros por disparo, teniendo en consideración factores de importancia como la sobre rotura, el factor de carga, las vibraciones generadas por la voladura, la fragmentación, entre otros, además de la estimación de flota adecuada para la correcta eficiencia y utilización del equipo de perforación en mención.Ítem Texto completo enlazado Influencia de factores operacionales en la productividad de volquetes volvo FMX 8x4 en el proceso de extracción de mineral y desmonte en una operación subterránea(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015-09-17) Robles Rosales, Liliana Andrea; Cedrón Lassús, Mario FernandoEl presente trabajo tiene como finalidad cuantificar la influencia de los principales factores que influyen en la producción de los equipos de acarreo mediante la elaboración de modelos matemáticos. Ello permitirá obtener una función matemática de producción precisa que mostrara predicciones confiables en el análisis de la productividad de los equipos de acarreo. La primera parte del estudio se centra en realizar una descripción y diagnostico breve del sistema de acarreo así como proceso de toma de datos en la operación minera con el fin de identificar las principales variables que mantienen una influencia directa en la productividad de los equipos y así plantear posibles soluciones a la identificación del problema principal. En segunda instancia se realiza un tratamiento estadístico de las principales variables influyentes donde se considera el análisis de aleatoriedad donde se evalúa si la prueba obtenida es representativa o no, evaluación de valores atípicos donde se determina se habrá un rechazo de valores o se consideraran, prueba de estacionariedad donde se analizara si la muestra presenta una dependencia en una secuencia de tiempo y finalmente el análisis de autocorrelación donde se analizara si el grupo de datos presenta una memoria en el tiempo, con el fin de obtener un modelo matemático confiable. La tercera parte tiene como finalidad establecer los modelos de producción por equipo y sus respectivos operadores, mediante el método de regresión múltiple y análisis de coeficientes Pearson y determinación respectivamente. Es importante resaltar que los modelos matemático definidos están en función de los principales factores operacionales denominados como factor operador, factor equipo y factor condiciones de operación. Finalmente, luego de obtener el modelo matemático de la producción se analizan graficas de sensibilidad donde se evalúa el impacto en la variación de las principales variables con respecto a la producción también se realiza la evaluación en la maximización del modelo obteniendo adicionalmente se presenta una propuesta de mejora confiable con sustento matemático donde se tiene como premisa principal la evaluación de las principales variables que influyen en la productividad mediante su cuantificación y su directa relación con el modelo matemático de producción.Ítem Texto completo enlazado Planeamiento minero de Corporación Minera Castrovirreyna(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-11-14) García Dávila, Jesús JavierCon el presente trabajo se presenta el incremento de la producción y la productividad de una mina subterránea convencional; implementando un método de explotación subterránea de recuperación de pilares y rellenos antiguos de la parte alta de Mina Reliquias (+Nv.480), denominada zona alta, y posteriormente la explotación de mineral fresco en la parte baja de la Mina (-Nv.480), denominada zona baja, para lo cual, se plantea implementar métodos de minado masivo mediante la perforación de taladros largos. Se programa para el primer semestre del 2011, obtener el 100% en la producción de la zona alta; y en el segundo semestre se programa obtener la mitad de la producción de la zona alta y la otra mitad de la zona baja, el objetivo es contar sólo con material fresco de la zona baja para el año 2012 en adelante. Por consiguiente en el presente trabajo después de mencionar un alcance geológico global del yacimiento se presenta un estudio realizado acerca de los recursos y las reservas del yacimiento. Posteriormente se presenta, de manera suscinta los estudios geomecánicos tanto para la zona alta, como para zona baja; que permite diseñar un método de minado masivo y seguro en el largo plazo. Tomando esta información técnica, se realizará el programa de avances, y producción sobre los clavos mineralizados identificados, con el fin de cubrir el tonelaje requerido por planta concentradora. Una vez obtenido el programa de producción y de leyes mensuales para dichos años, se procede a la valorización del mismo con precios de mercado para los distintos metales, obteniendo los ingresos de las ventas de concentrado. Conociendo los ingresos y habiendo calculado los costos, se realizará la evaluación económica de Corporación Minera Castrovirreyna, conocido como Cash Cost, el cual nos entregará el margen de operativo de la empresa. A su vez se realizaremos un análisis de las inversiones involucradas (Capex) para alcanzar dichos los objetivos. Finalmente se mostrará una tabla de Ventas esperadas según distintos escenarios de recuperación, sensibilizando el precio de la Plata, principal ingreso de la empresa (+80%).