Optimización de operaciones mineras mediante Six Sigma
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Este documento presenta una introducción a la metodología Six Sigma y su aplicación para la optimización de operaciones mineras mediante la reducción de la variabilidad en los procesos. Se explica brevemente la historia de Six Sigma y su significado, así como ejemplos de su aplicación en minería para mejorar variables como la recuperación, leyes y costos a través del uso de herramientas estadísticas. Finalmente, se propone implementar un programa de incentivos basado en el análisis integrado de todas las variables del negocio minero usando
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- 1. Ingeniería de Recursos SRLIngeniería de Recursos SRL Optimización de operaciones mediante aplicación de Six Sigmamediante aplicación de Six‐Sigma Presentado en: Jueves Minero Instituto de Ingenieros de Minas del PerúInstituto de Ingenieros de Minas del Perú Oswaldo Tovar M 12 2016Mayo 12, 2016 1
- 2. Historia del Six SigmaHistoria del Six‐Sigma William DeminWilliam Demin •1939, ingeniero eléctrico con especialización en física‐ matemática, desarrolla técnicas de muestreo para censos •1947, apoya a EEUU en los censos en Japón de la post guerra1947, apoya a EEUU en los censos en Japón de la post guerra •1950, su primer discurso en Japón “Administración Estadística de la Calidad del Producto” •1950~1960: Milagro Japonés de la Post Guerra •1986 se consolida 6‐Sigma como herramienta industrial “El incremento de la calidad reduce costos a la vez que mejora la productividad y esto a su vez permitirá aumentar la participaciónproductividad, y esto a su vez permitirá aumentar la participación de mercado incrementando las ventas” Ciclo de Deming: HacerPlanear Ciclo de Deming: Recoge el concepto de aprendizaje deductivo e inductivo dentro del ciclo de mejora EstudiarActuar Ingeniería de Recursos SRL j EstudiarActuar 2
- 3. Significado del 6 SigmaSignificado del 6‐Sigma d l í b d6‐Sigma es una metodología basada en un conjunto de herramientas dirigida a mejorar procesos a través de reducir la variabilidad de los mismos, consiguiendo reducir o eliminar defectos en la entrega de g un producto. La meta de 6‐Sigma es llegar a un máximo de 3,4 defectos por millón de oportunidadespor millón de oportunidades, entendiéndose como defecto cualquier evento en que un producto o servicio no lograproducto o servicio no logra cumplir los requisitos del cliente. Ingeniería de Recursos SRL 3
- 4. 6 Sigma dentro de la historia6‐Sigma dentro de la historia Ingeniería de Recursos SRL 4 Fuente: https://hbr.org/2015/06/navigating‐the‐dozens‐of‐different‐strategy‐options
- 5. Aplicaciones no minerasAplicaciones no mineras f• Manufactura • Servicios • Logística • Servicios turísticos• Servicios turísticos • Gobierno • Construcción • Desarrollo de softwareDesarrollo de software • Etc, etc Ingeniería de Recursos SRL 5
- 6. Aplicación en MineríaAplicación en Minería • Geología:• Geología: – Estimación de leyes – Estimación de volúmenes – Estimación de GE • MinaMina – Recuperación minado – Dilución minado – Costo desarrollos – Costo preparacionesp p – Costo Minado (PVVSLR) – Costo Servicios Auxiliares – Costos Fijos? – Productividad? • Planta – Recuperación Metalúrgica – Leyes de concentrados – Leyes de contaminantes C i li ió• Comercialización – Precios – Fletes, Seguros, otros Ingeniería de Recursos SRL 6
- 7. Naturaleza del Negocio Minero Exploraciones Desarrollo Minado Planta Comercializaci ó Naturaleza del Negocio Minero Exploraciones Desarrollo Minado Planta ón Y algunas de sus respectivas variables sujetas a control (y desviaciones) • Tonelaje por bloque y • Metros perforados por • Metros perforados por • Recup Metalúrgica • Precios (distribución, q y varianza • Ley de bloque y varianza p p tipo de labor/guardia/ cuadrilla • Metros p p tajo/guardia/c uadrilla • Recuperación minado g • Ley concentrado(s) • Ley contaminante( ( , media y varianza) • Penalidades • %Pagables• Metros lineales por frente/guardia /cuadrilla minado • Dilución minado • Corrección contaminante( s) • Costo fijo • Costo variable • %Pagables • Maquila(s) sobre recursos • Costo fijo • Costo variable Ingeniería de Recursos SRL 7
- 9. Los resultados finales dependen de todas las variables previas (2/5) G: Estimación del Volúmen del bloque Azul: cuerpo definidoAzul: cuerpo definido Verde: cuerpo de proyección incierta Rojo: continuidad incierta Ingeniería de Recursos SRL 9
- 10. Los resultados finales dependen de todas las variables previas (3/5) M: Recuperación de MinadoM: Recuperación de Minado Azul: recuperación alta Verde: recuperación media Rojo: recuperación bajaRojo: recuperación baja Ingeniería de Recursos SRL 10
- 13. Integramos todas las variables que hayamos podido medir o estimar en un solo modelo Costos de mina por cada método de minadoCostos de mina por cada método de minado Ingeniería de Recursos SRL 13
- 14. Integramos todas las variables que hayamos podido medir (o estimar) en un solo modelo Recuperación metalúrgica para cada metalRecuperación metalúrgica para cada metal Estimaciones de precio para cada metal Ingeniería de Recursos SRL 14
- 15. ¿Qué hacemos con toda esta data?¿Qué hacemos con toda esta data? 1. Hagamos un análisis integrado para priorizar las variables más importantes 2. Seleccionar las herramientas adecuadas de 6‐Sigma2. Seleccionar las herramientas adecuadas de 6 Sigma para empezar a mejorar rendimientos 3. Establecer programa de incentivos pues ya sabemos entre qué límites se debe mover cada variableentre qué límites se debe mover cada variable Ingeniería de Recursos SRL 15
- 19. A resolver los problemas... D M A I CDefinirD MedirM AnalizarA MejorarI ControlarC •Delimitar procesos y definirlos •Priorizar •Evaluar capacidad •Sistematizar alarmas •Seguimiento de definirlos internamente •Identificar variables de control Evaluar capacidad de mejora •Identificar casos de negocio indicadores importantes •Cultura Six Sigma a d i l de control d f é g •Eliminar actividades innecesarias todo nivel •Identificar métrica •Colectar datos •Robustecer procesos •Diseño de pruebas‐ mejoras Ingeniería de Recursos SRL 19 mejoras
- 20. Metodología Six Sigma ‐ DMAICg g D Definir • Desde escala macro (procesos integrados) • A escala micro (operaciones unitarias) M Medición del proceso/operación unitaria • Identificar métrica • Colección de datosColección de datos • Verificación de metodología de cálculo Análisis • Identificar (con sustento) variables que requieran prioridad de acción E l id d d l (d fi i d ió )A • Evaluar capacidad del proceso (definir rango de operación) • Primeros casos de negocio Mejoras (Improve) I Mejoras (Improve) • Eliminar actividades innecesarias • Robustecer (mejora de confiabilidad) en los procesos • Diseño de experimentos (pruebas de mejora con método estadístico) C Controlar • Sistema automatizado de alarmas • Rápida identificación/evaluación/seguimiento de indicadores importantes Ingeniería de Recursos SRL • Cultura Six Sigma a todo nivel 20
- 21. Set de herramientas 6 SigmaSet de herramientas 6‐Sigma Análisis o Determinar distribuciones o Análisis Multivariables o Box Plots o Anovao Anova Mejorar o Diseños fraccionados o Análisis de regresión o Diseño de experimentos o Superficies de respuesta Ingeniería de Recursos SRL 21
- 22. ¿Qué se puede lograr?¿Qué se puede lograr? • Control, alarmas, índices • Programa incentivosPrograma incentivos • Plan Ante Caída de Precios • Romper dependencia del control contable‐ financiero Ingeniería de Recursos SRL 22
- 23. Vista general de las variables analizadasVista general de las variables analizadas Proceso Variable Unidades Distribución Contabilizable? Exogena? Geología Ley (media, varianza) g/t, %, oz/tc Normal Volúmen (media, varianza) m3 Normal GE (media, varianza) ton/m3 Normal ó h l l dMina Recuperación Mina % Perth con cola a la izquierda Dilución de Minado % Perth con cola a la derecha Costo Desarrollos $/t Perth con cola a la derecha x Costo Preparaciones $/t Perth con cola a la derecha x Costo Minado (P‐V‐V‐S‐L‐R) $/t Perth con cola a la derecha x Costo Servicios Auxiliares $/t Perth con cola a la derecha x Costos Fijos $/t Normal, asumamos que es determinística x Productividad ton/h‐gdia Perth con no es variable económica Planta Recuperación Metalúrgica %Planta Recuperación Metalúrgica % Leyes concentrado %, oz/tc, oz/t, g/t Leyes contaminantes % Comercialización Precios $/t, $/lb, $/oz Normal, Perth con cola a la derecha x Conflictos $/t $/lb $/oz si proyecto no va entonces precios=0 xConflictos $/t, $/lb, $/oz si proyecto no va entonces precios=0 x Fletes, Seguros, otros $/t_conc Normal x Ingeniería de Recursos SRL 23
- 24. Incentivos (Geología Mina Planta)Incentivos (Geología, Mina, Planta) Costos de Minado por método de explotación No olvidar la priorización de variables Ingeniería de Recursos SRL 24
- 25. Incentivos (Geología Mina Planta)Incentivos (Geología, Mina, Planta) Recuperaciones MetalúrgicasRecuperaciones Metalúrgicas No olvidar la priorización de variables Ingeniería de Recursos SRL 25
- 26. Tiempos de implementaciónTiempos de implementación Semana 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Etapa 1 Infraestructura básica D Definiciones (estructura general inicial) M Mediciones (revisión y limpieza de data)M Mediciones (revisión y limpieza de data) A Análisis (integración situación actual) I Mejoras (proyectos nivel conceptual, talleres) C Control (indices económicos) Et 2 P i i l t ió d l iEtapa 2 Primera implementación de soluciones D Definiciones (nuevas variables) M Mediciones (interfase SQL, operación→BD, BD→planner) A Análisis (sistematización) I Mejoras (primeros casos Six Sigma, talleres) C Control (sistematización) Etapa 3 Transferencia al cliente D Definiciones (mejoras) M Mediciones (sistematización)( ) A Análisis (pruebas en transferencia al cliente) I Mejoras (seguimiento Six Sigma en implementación) C Control (mejoras) Ingeniería de Recursos SRL 26
- 27. Ingredientes del éxitoIngredientes del éxito Ingeniería de Recursos SRL 27 Fuente: Lean Six Sigma Institute