Control operativo de los metros de avance por disparo mediante la metodología Lean Six Sigma

Abstract

El 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.