UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS
“INCREMENTAR EL RENDIMIENTO EN LAS EXCAVADORAS CAT 336DL REDUCIENDO LOS TIEMPOS IMPRODUCTIVOS EN MEJORA DE LA
PRODUCCIÓN DE RELLENO MASIVO EN MINERA TAHOE PERÚ LA ARENA S.A.”
TESIS PARA OPTAR EL TITULO DE: INGENIERO DE MINAS
Autor: Br. ASUNCIÓN GÓMEZ GIANMARCO
TUJILLO – PERÚ
“INCREMENTAR EL RENDIMIENTO EN LAS EXCAVADORAS CAT 336DL REDUCIENDO LOS TIEMPOS IMPRODUCTIVOS EN MEJORA DE LA
PRODUCCIÓN DE RELLENO MASIVO EN MINERA TAHOE PERÚ LA ARENA S.A.”
JURADOS:
_____________________________ ____________________________
PRESIDENTE SECRETARIO
Ing. Pedro Crisòlogo Prado Palomino Ing. Alberto Cipriano Galván Maldonado Reg. CIP: 58491 Reg. CIP: 49937
_________________________________ VOCAL
Ing. Orlando Alex Siccha Ruiz Reg. CIP: 68633
DEDICATORIA:
A Dios.
Por brindarme salud para poder cumplir
cada uno de mis objetivos trazados a lo
largo de mi vida, además de brindarme la
oportunidad de compartir este logro en
compañía de mis padres y mis demás seres
queridos.
A mis padres.
Néstor y Fidelina porque creyeron en mi,
por haberme brindado su apoyo y amor
incondicional a lo largo de toda mi
formación académica, por sus sabios
consejos y por enseñarme que todo es
posible en la vida, por ayudarme a ser una
mejor persona cada día y a cumplir mis
AGRADECIMIENTO
En primer lugar, agradezco a Dios por brindarme la oportunidad de poder conseguir un objetivo más a lo largo de mi vida, a mis padres por su apoyo incondicional a lo largo de toda mi vida universitaria, ya que sin ellos no hubiese sido posible cumplir esta meta.
De igual manera agradezco a mi alma mater la Universidad Nacional de Trujillo, en especial a la escuela de Ingeniería de Minas, por permitirme formar parte de esta y así poder adquirir todos estos conocimientos que hoy se ven plasmados en mi día a día; de igual manera, un especial agradecimiento a todos los catedráticos e ingenieros de la escuela por inculcarme sus conocimientos y experiencia que han sido parte fundamental en mi formación profesional. Mi agradecimiento también va dirigido a la compañía minera Tahoe Perú la Arena y Grupo corporativo Golden S.A. por permitirme desarrollar esta investigación y a los ingenieros que laboran en ella por brindarme su apoyo y compartir sus conocimientos para la realización de esta investigación.
Para finalizar, agradezco a todas las personas que de una u otra formaron parte de esta investigación, quienes con su apoyo desinteresado ayudaron a la culminación de este trabajo, a todas muchas gracias.
RESUMEN
El presente trabajo de investigación se desarrolló en la Unidad Minera Tahoe Perú la Arena S.A. cuyo objetivo es Incrementar el rendimiento en las excavadoras CAT 336dl reduciendo los tiempos improductivos en mejora de la producción del relleno Masivo. En estos los primeros
meses de julio agosto y septiembre nos vimos enfrentados a problemas como el exceso de colas
de los equipos de acarreo en los frentes de carguío y en las zonas de descargas. Siendo el carguío una de nuestras principales actividades para cumplir con la producción requerida por mina y una de las operaciones más significativas conjuntamente con el acarreo, buscamos aumentarla en mejora de la empresa. Realizando los estudios en las actividades de carguío, lo más significativo fueron la presencia de demoras, no operativas y operativas presentan un problema para nuestros KPI´S operativos, la baja utilización de nuestros equipos afecta la productividad y el rendimiento de los mismos, no permitiendo alcanzar el cumplimiento de nuestra producción mensual. Para ello realizamos el estudio de la identificación de tiempos improductivos y pérdidas operacionales en las actividades de carguío para esto generamos controles que nos ayuden a estandarizar y mantener la mejora continua en cada una de las actividades, al disminuir los tiempos improductivos se podrá obtener una utilización alta y por ende una productividad aceptable en base a los costos unitarios de operación en el carguío, analizando los reportes de producción que llegaban por parte de los operadores se pudo notar que el incremento de las demoras operativas eran las más significativas durante la operación, esto debido a ciertos factores por la que se dan dichas demoras tales como perfilación de talud, cola en descargas y el carguío, abastecimiento de combustible, reparto de guardia, capacitaciones a operadores, etc. Nuestro rendimiento de las excavadoras aumentó de 436.77 Tn/hr a 522.83 Tn/hr, además de obtener otros resultados como una reducción de 0.152 $/tn a 0.127 $/tn en los costos unitarios, la utilización de la excavadora aumento de 74.88 % a 83.39 %.
Palabras claves: Rendimiento, Carguío, tiempos improductivos, costos unitarios, producción, utilización.
ABSTRACT
The present research work was carried out in the Unit Minera Tahoe Perú la Arena S.A. whose objective is to increase the performance in CAT 336dl excavators by reducing downtime in improving the production of the massive landfill. In these first months of July August and September we were faced with problems such as the excess queues of the hauling equipment on the loading fronts and in the unloading areas. Being cargo one of our main activities to meet the required production per mine and one of the most significant operations together with the haulage, we seek to increase it in improving the company. Carrying out the studies in the loading activities, the most significant were the presence of delays, non-operational and operational, they present a problem for our operational KPIs, the low use of our equipment affects their productivity and performance, not allowing Achieve compliance with our monthly production. For this, we carried out the study of the identification of downtimes and operational losses in loading activities. For this purpose, we generated controls that help us to standardize and maintain the continuous improvement in each of the activities, by reducing the downtimes you can obtain a use high and therefore an acceptable productivity based on the unit operating costs in the cargo, analyzing the production reports that arrived from the operators it was noted that the increase in operational delays were the most significant during the operation, this due to certain factors by which such delays occur such as slope profiling, tail in discharges and loading, fuel supply, guard delivery, operator training, etc. Our excavator performance increased from 436.7 Tn / hr to 522.83 Tn / hr, in addition to obtaining other results such as a reduction of $ 0.152 / tn to $ 0.127 / tn in unit costs, the use of the excavators increased from 74.88% to 83.39%.
ÍNDICE DE CONTENIDOS
DEDICATORIA ... i AGRADECIMIENTO ... ii RESUMEN ... iii ABSTRACT ... iv ÍNDICE DE CONTENIDOS ...vÍNDICE DE FIGURAS ... viii
ÍNDICE DE TABLAS ...x
ÍNDICE DE ECUACIONES ... xi
ÍNDICE DE ANEXOS ... xii
CAPÍTULO I ...1
1. INTRODUCCION ...1
1.1. Realidad Problemática...1
1.2. Antecedentes ...2
1.3. Marco Teórico ...4
1.3.1. Demoras o Tiempos Improductivos ...4
1.3.1.1. Demoras fijas ...4 1.3.1.2. Demoras operativas ...4 1.3.1.3. Demoras no operativas ...5 1.3.1.4. Demoras mecánicas ...5 1.3.2. Índices de Operación ...5 1.3.2.1. Índices mecánicos ...5 1.3.2.2. Índices de insumos ...5 1.3.2.3. Índices mineros ...5 1.3.2.4. Índices de resultados ...5
1.3.3. Tiempos Relacionados con el Rendimiento del Equipo ...6
1.3.3.1. Tiempo Nominal ...6
1.3.3.2. Fuera de Servicio (M/R) ...6
1.3.3.4. Tiempo de Reserva ...6
1.3.3.5. Tiempo Operativo ...6
1.3.3.6. Tiempo de Demoras ...6
1.3.3.7. Stand-by o equipo listo, pero en espera (SB) ...7
1.3.4. Disponibilidad Mecánica de los equipos ...7
1.3.5. % de Utilización de los equipos ...8
1.3.6. Excavadora CAT 336dl ...8
1.3.6.1. Partes de la Excavadora ...9
1.3.7. Rendimiento ...10
1.3.7.1. Rendimiento de excavadoras ...10
1.3.7.2. Factores que Afectan el Rendimiento de Excavadoras ...12
1.3.8. Carguío de la excavadora ...12
1.4. Enunciado del Problema...14
1.5. Hipótesis ...14 1.6. Objetivos ...14 1.6.1. Objetivo General ...14 1.6.2. Objetivos Específicos ...14 CAPITULO II ...15 2. MATERIALES Y MÉTODOS ...15 2.1. MATERIALES...15 2.1.1. Material de Estudio ...15 2.1.2. Herramientas e Instrumentos ...15 2.1.3. Equipos de procesamiento ...15
2.1.4. Herramientas informáticas de proceso de datos...15
2.2. MÉTODOS...15
2.2.1. Tipo de investigación ...15
2.2.2. Flujograma del proceso de investigación ...16
2.2.3. Procedimiento Experimental ...16
2.2.3.1. Etapa 1: Estudio preliminar para el desarrollo del proyecto ...16
2.2.3.3. Etapa 3: Análisis de las principales demoras o tiempos improductivos que
influyen en el rendimiento de excavadoras ...21
2.2.3.4. Etapa 4: propuestas de mejora y controles que ayudaran a mejorar el rendimiento de las excavadoras (procesamiento de datos) ...22
CAPÍTULO III ...26
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ...26
3.1. RESULTADOS ...26
3.1.1. Tiempos improductivos ...26
3.1.2. Rendimiento de las Excavadoras ...29
3.1.3. Utilización en los equipos de carguío ...32
3.1.4. Reducción de costos unitarios de carguío ...34
3.1.5. Incremento de la producción a base de la disminución de los tiempos improductivos ...34 3.2. DISCUSION DE RESULTADOS ...37 CAPÍTULO IV ...38 4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ...38 4.1. CONCLUSIONES ...38 4.2. RECOMENDACIONES ...39 CAPÍTULO V ...40 5. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ...40
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1: Dimensiones de la Excavadora CAT 336 DL...9
Figura 2: Partes de la Excavadora CAT 336 DL ...10
Figura 3: Carguío en el banco 3456 fase 7, tajo Calaorco. ...13
Figura 4: Flujograma del proceso de investigación. ...16
Figura 5: Disponibilidad y utilización de las excavadoras en los meses de julio, agosto y setiembre ...20
Figura 6: Pisos en el carguío antes de aplicar controles ...22
Figura 7: Control de pisos en el carguío después ...23
Figura 8: Cisterna de agua regando para disipar el polvo en vías y plataformas ...23
Figura 9: Conformación de moto en vías ...24
Figura 10: Equipos de empuje en descarga de masivo. Tractores D8 ...24
Figura 11: Capacitación del personal en campo...25
Figura 12: Pareto de las demoras operativas de los meses de julio, agosto y septiembre...27
Figura 13: Pareto de las demoras operativas de los meses de octubre, noviembre y diciembre ...28
Figura 14: Rendimiento promedio de excavadoras meses de julio, agosto y setiembre (antes) ...29
Figura 15: Rendimiento promedio de excavadoras meses de octubre, noviembre y diciembre (después) ...32
Figura 16: Incremento del % de utilización, en carguío, antes y después de aplicar el estudio. El antes son los meses de julio, agosto y septiembre. El después los meses de octubre, noviembre y diciembre. ...33
Figura 17: En la gráfica se observa que el promedio los costos de carguío en los meses de octubre, noviembre y diciembre disminuyeron considerablemente en relación a los costos de julio, agosto y setiembre. ...34
Figura 18: Producción mensual comparado con lo presupuestado antes del estudio...35
Figura 19: Producción mensual comparado con lo presupuestado después del estudio. ...36
Figura 20: Ubicación mina La Arena S.A. ...43
Figura 23: Carguío de desmonte con Pala Backus RH90C en Fase 7...46
Figura 24: Carguío de desmonte en F7 banco 3456 Excavadora CAT 336 DL...47
Figura 25: Carguío de masivo en F7 banco 3472 Excavadora CAT 336 DL. ...47
Figura 26: Transporte con Camiones Mineros CAT777 en Tajo. ...48
Figura 27: Transporte con Camiones Mineros CAT777 en Botadero. ...49
Figura 28: Descarga de desmonte de Camiones Mineros CAT777 en Botadero. ...49
Figura 29: Descarga de Mineral de Camiones Mineros CAT777 en Pad Fase 4c. ...50
Figura 30: Transporte de masivo con volquetes Volvo FMX al Pad Fase 4c. ...50
Figura 31: Descarga de masivo con volquetes Volvo FMX al Pad Fase 4c. ...51
Figura 32: Compactación de relleno masivo Pad Fase 4c. ...51
Figura 33: Conformación de relleno masivo Pad Fase 4c. ...52
Figura 34: Regado de vías en tajo fase 7 con cisterna SCANIA 5000 GL. ...52
Figura 35: Empuje de relleno masivo en Pad fase 4c con tractores D8. ...53
Figura 36: Empuje de desmonte en botadero banco 3288 con tractores D6. ...53
Figura 37: Despliegue de Geo membrana en Pad Fase 4c. ...54
Figura 38: Mantenimiento de vías y Manejo de aguas tajo fase 7. ...54
Figura 39: Columna Estratigráfica de la mina Tahoe Perú la Arena ...56
Figura 40: Minado Tajo fase 7 mes de julio. ...58
Figura 41: Ruta de inicio de proyecto de Fase 7 a Pad 4c. ...59
Figura 42: Ruta de inicio de proyecto de Fase 7 a Botadero...59
Figura 43: plan de Perforación semanal en Tajo Calaorco. ...60
Figura 44: Plan de Minado semanal en Tajo Calaorco con PH-03. ...60
Figura 45: Plan de Minado semanal en Tajo Calaorco con PH-06. ...61
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1: Capacidad del Cucharon ...11
Tabla 2: Factor de Eficiencia Horaria ...11
Tabla 3: Programa Mensual de Producción en Tajo Calaorco Fase 7. ...17
Tabla 4: Tiempos promedios del ciclo de carguío real obtenidos de campo de las tres excavadoras. ...18
Tabla 5: Tiempos de Ciclo por pase. ...18
Tabla 6: Promedio de % de disponibilidad y utilización de las excavadoras cat 336 dl de los meses de Julio, agosto, Setiembre. ...19
Tabla 7: Horas de demoras promedio en los meses de julio, agosto y setiembre ...26
Tabla 8: Horas de demoras promedio en los meses de octubre, noviembre y diciembre...27
Tabla 9: Rendimiento de las excavadoras en los meses de julio, agosto y setiembre (antes). .30 Tabla 10: Rendimiento de las excavadoras en los meses de octubre, noviembre y diciembre (después). ...30
Tabla 11: Promedio del % de utilización en las excavadoras en los meses de julio, agosto y setiembre antes de aplicar los controles. ...32
Tabla 12: Promedio del % de utilización en las excavadoras en los meses de octubre, noviembre y diciembre después de aplicar los controles. ...33
Tabla 13: Toneladas de masivo producidas antes del estudio ...35
Tabla 14: Toneladas de masivo producidas después del estudio ...36
Tabla 15: Toneladas de masivo producidas antes y después del estudio ...38
ÍNDICE DE ECUACIONES
Ecuación 1: Determinación de la disponibilidad total del equipo………...7
Ecuación 2: Determinación de la disponibilidad mecánica del equipo………...……7
Ecuación 3: Determinación del porcentaje de utilización del equipo……….8
Ecuación 4: Determinación del rendimiento de una excavadora………...10
ÍNDICE DE ANEXOS
1. UBICACIÓN………....43
2. ACCESIBILIDAD………...43
3. OPERACIONES UNITARIA DE MINADO..………..………...44
3.1. Perforación……….……44
3.2. Voladura………...………..45
3.3. Carguío……….………..45
3.4. Acarreo……….………..48
4. EQUIPOS DE SOPORTE AUXILIAR………51
5. GEOLOGÍA……….……….55
5.1. Geología Local……….….………..55
5.2. Geología Estructural………...………55
6. CARACTERÍSTICA GEOLÓGICAS Y MINERALÓGICAS………...………56
6.1. Litología……….…………...………….56
6.2. Mineralización………...………...…….57
7. RESEÑA HISTÓRICA………...………….57
CAPÍTULO I 1. INTRODUCCION:
1.1. Realidad Problemática
La Unidad minera Tahoe Perú la Arena ubicada en la provincia de Sánchez Carrión, del departamento de La Libertad, extrae minerales mediante el método de explotación a cielo abierto, mineral que viene extrayendo del tajo calaorco en fase 5 y 6.
Actualmente está realizando la construcción de la ampliación de un pad dinámico, este proyecto lo está realizando la empresa contratista “Grupo Corporativo Golden” encargada de la construcción de ampliación de este pad ubicado en fase 4c, siendo extraído el relleno masivo del tajo calaorco de fase 7.
Se pudo observar que el carguío y acarreo de relleno masivo es una las principales actividades y más influyente en los costos de operación, del proyecto de la construcción del pad, se hizo un análisis de los tiempos improductivos y demoras que afectan al rendimiento de las excavadoras CAT 336 DL y por ende sus costos son elevados.
En la minería superficial la operatividad y disponibilidad de los equipos de carguío es indispensable para poder cumplir con el plan de minado elaborado por el área de planeamiento, ya que si se ven afectadas los equipos de carguío (excavadoras), los equipos de acarreo (volquetes) también se verán afectados y a la vez afectara a la producción que en este caso es el relleno masivo que se transporta de fase 7 (tajo calaorco) a fase 4c.
para ello se hizo un estudio de la serie de demoras y tiempos improductivos como: abastecimiento de combustible, lubricación, voladura, cola de volquetes, acumulación de bolones, arreglo de vías y accesos, congestión en la descarga y el carguío, cambio de guardia, inspección del equipo, falta de volquetes por disponibilidad mecánica, falta de operador, falta de frente de trabajo, etc. Los cuales se tiene de reducir tener mayor disponibilidad y rendimiento de los equipos. Se requiere hacer el análisis riguroso de las principales demoras y tiempos improductivos para tener una mejor producción y utilización de los equipos de carguío y por ende los de acarreo, aumentando también la producción de relleno masivo para que el proyecto termine en el tiempo planificado y no afectar los costos.
El objetivo de estas operaciones es cumplir con la meta de producción programada, por lo tanto es necesario optimizar todos los recursos, además de utilizar también los indicadores claves de desempeño, siendo el punto clave para la utilización de las excavadoras y también para el
cumplimiento en la operación, es por eso que se cuantificaron las demoras para obtener una mayor producción y como resultado mayor rendimiento en la excavadoras y mayor utilización de los equipos de acarreo.
1.2. Antecedentes
PRASERTRUNGRUANG, T. AND HADIKUSUMO, B. 2009 en su investigación “Study of Factors Influencing the Efficient Management and Downtime Consequences of Highway Construction Equipment in Thailand” informan los factores que influyen en el tiempo de inactividad de la máquina y sus consecuencias que este tiempo produce en el rendimiento del equipo de construcción de carreteras basado en el enfoque de modelos de ecuaciones estructurales (SEM). Además se recopilo datos sobre las prácticas de gestión de equipos y consecuencias de inactividad entre los contratistas de carreteras en Tailandia.
Los investigadores y profesionales para facilitar una mejor comprensión de las relaciones entre las condiciones de adquisición, la práctica operativa, la calidad de mantenimiento, práctica disposición, y el tiempo de inactividad consecuencia de equipo pesado. El modelo también ayuda a los contratistas para administrar equipos con mayor eficiencia y asi obtener un mayor rendimiento mediante la concentración en varias prácticas que pueden transmitir el mayor beneficio en la reducción de las consecuencias de tiempo de inactividad en cada etapa particular del ciclo de vida de una máquina. (Journal of Construction Engineering and Management / Volume 135, Issue 1, PP. 2).
Brunton, D. Thornton, R. Hodson y D. Sprott (2003) en su trabajo “Impact of Blast Fragmentation on Hydraulic Excavator Dig Time” concluyen que para reducir el tiempo de excavación y tener un carguío con menos pases que son tiempos improductivos en la operación, se tiene que tener un mejor grado de fragmentación del material, además se sabe que los costos de carguío y acarreo representan el 60% de todos los costos de la mina, entonces si reducimos el tiempo de excavación, que depende del P80, aumentaríamos el rendimiento de las excavadoras y por ende lograr una reducción de sus costos, (pp47-48).
Elazouni, A. and Basha, I. 1996 en su estudio “Evaluating the Performance of Construction Equipment Operators in Egypt” este estudio está orientado precisamente a suplir la necesidad que tiene este sector de los constructores, para conocer los rendimientos de las maquinarias en
El estudio se llevó a cabo en 11 trabajos relacionados con 11 piezas de equipo de movimiento de tierras: tres excavadoras, tres raspadores elevadores, tres camiones todo terreno y dos excavadoras con retroexcavadora hidráulica. El análisis llevó a conclusiones básicas sobre la cantidad de tiempo de inactividad (tiempo improductivo) y la variación del uso según el tipo de equipo, afectando a la productividad de la operación, también se incluye el bajo rendimiento de los operadores.
(Journal of Construction Engineering and Management / Volume 122, Issue 2, PP. 109).
Chuquimango Morocho, Y. A., & Cotrina Rodríguez, C. E. (2017). En su tesis parcial “Diseño de un plan de mantenimiento centrado en la confiabilidad (RCM) en la flota de excavadoras hidráulicas 336dl para reducir costos de reparación en la empresa Coansa del Perú Ingenieros S.A.C.” el presente estudio que tuvo como objetivo tener mayor disponibilidad del equipo y reducir sus cotos, para esto se hizo un diagnóstico para identificar cuáles eran las demoras que generaban un menor uso del equipo por ende genera menor rendimiento.
De acuerdo a los resultados obtenidos se ha diseñado un plan de mantenimiento centrado en la confiabilidad, permitiendo de esta manera que la empresa pueda cumplir con el plan de mantenimiento al 100%, incrementar el tiempo promedio operativo hasta el fallo en un 74%, disminuir la frecuencia de fallas en un 40%, reducir el tiempo promedio fuera de servicio en un 22%, aumentar la disponibilidad mecánica en un 5.4%, reducir los costos de mantenimiento en un 18% y reducir los costos de indisponibilidad por fallos en un 62%.
CATERPILAR (2018) indica que la productividad se mide en costo por tonelada. Cuanto menor es ese número, mayor es la rentabilidad. Como las operaciones de carga y acarreo son las que más contribuyen a estos costos, son áreas clave en las que es necesario centrarse en los sitios para mejorar las operaciones. Incluso los cambios pequeños pueden generar grandes beneficios. Además indican que los tiempos de ciclo optimizan los costos de carguío, si los volquetes se pudieran desplazar más rápidamente el rendimiento de la excavadora incrementaría. Independientemente del material que se extrae, cuanto más rápido es el ciclo de carga, acarreo y descarga, más rentable es la operación.
1.3. Marco Teórico
En el presente marco teórico se conocerá las principales demoras o tiempos improductivos de los cuales se tendrá que hacer un estudio para reducirlos, también tocaremos el tema de la influencia de los tiempos improductivos en el bajo del rendimiento de las excavadoras cat 336 dl, por ende, se disminuirán nuestros costos de carguío.
1.3.1. Demoras o Tiempos Improductivos
Las demoras o tiempos improductivos, es ese tiempo en el que no se ejecuta un trabajo eficaz, puede estar derivado por numerosos factores, tanto externos al trabajado (Interrupciones, excesiva carga de trabajo, tiempo de inactividad debido a problemas ajenos al equipo como a la falta de material o problemas informáticos, asignar a trabajadores no calificados a tareas para las que no están preparados, tiempo perdido por una mala organización, etc.).
El tiempo improductivo es sin duda el gran enemigo a abatir en una organización, porque supone no solo una pérdida de la producción, de dinero para el centro o la empresa, sino que, si este tiempo viene ocasionado por problemas ajenos al propio trabajado, puede suponer un problema “de base” que haga tambalear los cimientos del propio desarrollo del centro.
1.3.1.1. Demoras fijas: Son las demoras en las que necesariamente se tienen que parar las operaciones.
Capacitaciones programadas. Descanso (noche).
Alimentación (día).
1.3.1.2. Demoras operativas: Demoras que se tiene que cumplir por un tema más administrativo.
Cambio de guardia. Lubricación.
Abastecimiento de combustible. Espera en cola, etc.
1.3.1.3. Demoras no operativas: Demoras que están fuera del control de supervisión. Falta de volquetes, etc.
1.3.1.4. Demoras mecánicas: Demoras donde el ciclo de trabajo se ve interrumpido por desperfectos que tenga el equipo.
Rotura de cucharon y puntas. Vástago quiñado
Rotura de muelles
Desgaste y pinchaduras de neumáticos Fugas de aire
1.3.2. Índices de Operación
Tenemos básicamente 4 grupos en los que se clasifican los índices de operación de equipos mineros lo cuales son:
1.3.2.1. Índices mecánicos. - estos informan sobre la disponibilidad física de equipos e instalaciones y sus rendimientos o producciones por unidad de tiempo.
1.3.2.2. Índices de insumos. - Los que señalan magnitudes de los elementos consumidos para lograr una unidad de producto comercial o el rendimiento del insumo expresado en unidades de producto por unidad de elemento consumido (ejemplo Kg. Explosivo/ tonelada, ton-Km/ lt combustible).
1.3.2.3. Índices mineros. - Los que muestran las relaciones y/o proporciones que toma la materia prima mineral y sus leyes al fluir por las distintas etapas del proceso de extracción y beneficio, en caso nuestro vendría a ser (ejemplo razón desmonte / masivo).
1.3.2.4. Índices de resultados. - Los que indican logros planeados y reales para el período reportado caso de nuestra investigación es (por ejemplo, ton masivo /mes).
Refiriéndose específicamente a nuestro tema de investigación, nos enfocamos en los índices mecánicos, en donde vamos a ver la disponibilidad de las excavadoras en la operación y su rendimiento en m3 / hr.
También veremos en los resultados las toneladas de masivo que se produce por guardia, día, semana y mes.
1.3.3. Tiempos Relacionados con el Rendimiento del Equipo:
1.3.3.1. Tiempo Nominal: es el tiempo durante el cual el equipo se encuentra físicamente en operación. ejemplo el tiempo nominal de un turno de 12 horas son las 12 horas.
1.3.3.2. Fuera de Servicio (M/R): es el tiempo en el que el equipo está fuera de servicio o no disponible, ya sea, por una mantención programada o no programada de tipo mecánico o eléctrico. Ejemplo los tiempos de mantenimiento preventivo tienden a ser 1 hora en un turno de 12 horas.
1.3.3.3. Tiempo Disponible: Espacio de tiempo en que el equipo se encuentra mecánicamente habilitado para cumplir con su función de diseño.
T. Disponible = T. Nominal – T. Fuera de Servicio
1.3.3.4. Tiempo de Reserva: Espacio de tiempo en que el equipo se encuentra mecánicamente apto para cumplir su función de diseño no teniendo operador que lo utilice, o que bajo una condición específica del avance de la operación o condición climática (extrema), no pueda ser operado.
1.3.3.5. Tiempo Operativo: Espacio de tiempo en que el equipo se encuentra mecánicamente apto, con operador y cumpliendo con las actividades asociadas a la operación.
T. Operativo = T. Disponible – T. Reservas
1.3.3.6. Tiempo de Demoras: Es el tiempo en que el equipo está operativo, pero no realizando trabajo productivo. Algunas demoras son:
Limpieza de tolva Cambio de guardia Relleno combustible Por voladura
Esperando instrucciones o supervisor Servicios higiénicos (SSHH)
Perfilando
1.3.3.7. Stand-by o equipo listo, pero en espera (SB): Es el tiempo en que el equipo está disponible mecánicamente, pero apagado por consideraciones operativas. Ejemplos de paradas por stand-by son:
Equipo parado por falta de equipo de acarreo Parada por condiciones inseguras
Falta de frente
Falta de grifo o cisterna Equipo listo en mantenimiento Falta de operador, refrigerio.
1.3.4. Disponibilidad Mecánica de los equipos:
Es el porcentaje (%) de horas hábiles que el equipo está listo para operar mecánicamente y producir.
Donde:
Ecuación 1: Determinación de la disponibilidad total del equipo
%disponibilidad = Horas trabajadas Horas programadas
Ecuación 2: Determinación de la disponibilidad mecánica del equipo %DM = HP-DM
HP HP: Horas programadas
% DM: Disponibilidad mecánica
1.3.5. % de Utilización de los equipos:
Es la porción de tiempo disponible que la maquina está cumpliendo la labor para la cual fue diseñada. Para el equipo de carga, es el tiempo total efectivo de carga más el tiempo correspondiente aquellas actividades de preparación no productivas que son parte de la operación del equipo y no pueden ser eliminadas
Donde:
Ecuación 3: Determinación del porcentaje de utilización del equipo. %U = HD-DO
HD %U: Utilización
HD: horas disponibles DO: demoras operativas
1.3.6. Excavadora CAT 336dl
Estas excavadoras cuentan con un excelente control y fiabilidad, una impresionante capacidad de elevación, un mayor aprovechamiento del combustible, un servicio simplificado y una cabina de operador más cómoda para aumentar su productividad y reducir sus costes de operación. Su Productividad de estas excavadoras es de 440 tn/hr hasta 540 tn/hr, con una capacidad de cucharon de 2.5 m3.
Figura 1: Dimensiones de la Excavadora CAT 336 DL Fuente: catalogo Caterpillar
1.3.6.1. Partes de la Excavadora:
Chasis de traslación: En el cual encontramos el tren de rodaje, estructura que se utiliza para desplazarse mediante o ruedas neumáticas. En el caso de ser de ruedas llevará unos estabilizadores para constituir las bases de apoyo.
Corona de giro: sirve de apoyo de la estructura sobre el chasis, permitiendo a ésta girar mientras el chasis permanece en estación. De dentado exterior o interior atacada por un piñón con motor independiente y dotada de freno. Dependiendo del tamaño del equipo se pueden encontrar 1 o más motores de giro.
Superestructura: sostiene el resto de la excavadora (motores, transmisiones, cabina, contrapeso, bombas, etc).
Cuchara: fija o móvil y dispuesta en el extremo de un brazo móvil soportado por una pluma también móvil.
Sistemas de accionamiento: cilindros hidráulicos en su mayoría, aunque también existen por cables y cabestrantes, transmisiones mecánicas, cilindros neumáticos, etc.
Figura 2: Partes de la Excavadora CAT 336 DL Fuente: maqpe.com
1.3.7. Rendimiento:
El rendimiento se refiere a la proporción que surge entre los medios empleados para obtener algo y el resultado que se consigue. El beneficio o el provecho que brinda algo o alguien. (https://definicion.de/rendimiento/)
1.3.7.1. Rendimiento de excavadoras:
En este estudio solo se incluyen equipos que trabajan con cucharón y los factores que se toman en cuenta son tipo de material, ángulo de giro, altura de corte, factor de operación y dimensiones del equipo.
Dónde:
Ecuación 4: Determinación del rendimiento de una excavadora
R = Rendimiento en m3/hora (medidos en banco). Q = Capacidad o volumen del cucharón en m3.
K = Factor de llenado del cucharón (depende de las dimensiones y capacidad del cucharón). E = Factor de rendimiento de la máquina.
T = Tiempo de un ciclo (segundos).
3600 = Factor de convergencia de unidades a horas.
Capacidad o volumen del cucharón (Q). - Será tomada del manual de rendimientos de maquinaria Caterpillar.
Tabla 1: Capacidad del Cucharon
Maquinaria Características Capacidad del
Cucharon (m3)
Excavadora Cat 336 dl 2.5
Fuente: Johnny Carrión
Factor de llenado del cucharón (K). - Será considerado debido al material que en este caso es un conglomerado. Entonces el valor será calculado de la siguiente forma:
Ecuación 5: Determinación del factor de llenado
El factor de eficiencia horaria de la excavadora lo vemos en la siguiente tabla: Tabla 2: Factor de Eficiencia Horaria
Tiempo Real Trabajando en una Hora Factor de eficiencia horaria condiciones 60 60/60 = 100 % Ideales 50 50/60 = 83 % Optimas 40 40/60 = 67 % Medias 30 30/60 = 50 % Pobres Fuente: Tiktin, J. (1997).
Tiempo de ciclo: los datos se tomaron en campo de los viajes que hace hora a hora la excavadora, cuando esta explota el terreno y a la vez llena las volquetas. (https://studylib.es/doc/4435230/los-rendimientos-de-maquinaria-pesada-en-los-movimientos-de)
los factores que deben tomarse para el cálculo del rendimiento son: A. Tipo de material
B. Profundidad real del corte C. Angulo de giro
D. Dimensión del equipo frontal E. Eficiencia del operador
F. Condiciones del equipo y obra G. Capacidad del vehículo
Este rendimiento es expresado mayormente en m3 o tn por hora, en lo que respecta a la actividad de movimiento de tierras.
1.3.7.2. Factores que Afectan el Rendimiento de Excavadoras: Demoras de rutina:
Demoras inevitables.
Abastecimiento de combustible y lubricante. Pequeños mantenimientos de rutina.
Factor humano: cansancio, necesidades, etc.
Restricciones en la operación óptima. Se refiere a: Ángulo de giro.
Altura o profundidad de corte. Pendientes de ataque.
Coeficiente de rodamiento. Condiciones del sitio
Condiciones Físicas: topografía, geología, humedad del terreno, altura sobre el nivel del mar, etc. Condiciones Climáticas: temperatura, lluvias, época del año.
Condiciones De aislamiento, vías de comunicaciones, tiempos para abastecimiento.
1.3.8. Carguío de la excavadora:
Consiste en la carga de material (Masivo o desmonte) del material fragmentado del tajo, para conducirlo en los posibles destinos, ya sea al PAD Fase 4c, o botaderos de desmonte. Dentro de los procesos productivos de mayor costo se encuentra el carguío y transporte de material, debido a que es el proceso con mayor cantidad de equipos involucrados, alto grado de mecanización,
menor rendimiento productivo por equipo y constituye un proceso de operación prácticamente continuo y lento.
El objetivo del carguío y transporte es retirar el material tronado de la frente y transportarlo adecuadamente a su lugar de destino, lo cual se puede resumir en la siguiente secuencia:
• Preparación de la zona de trabajo. • Posicionamiento de equipos.
• Retirar el material volado desde la frente de trabajo (carguío).
• Traspaso del material al equipo de transporte dispuesto para el traslado. • Transporte del material a su lugar de destino (planta, acopio, botaderos, etc.). • Descarga del material.
• Retorno del equipo de transporte al punto de carguío (si es que se requiere su retorno). La secuencia se cumple hasta que haya sido retirado el material requerido del frente. Este proceso productivo es el más influyente en los costos de operación (45% al 65% del costo mina), por lo que es de gran importancia garantizar un ambiente de operación apto para lograr los mejores rendimientos de los equipos involucrados, tanto en la parte física (material, equipos, mantención, disponibilidad e insumos, etc.), como en la parte humana (operadores, mantenedores y jefes de turno, etc.).http://www.revistaseguridadminera.com/operaciones-mineras/el-carguio-y-transporte-y-su-relacion-con-otras-etapas-de-la-explotacion/
Figura 3: Carguío en el banco 3456 fase 7, tajo Calaorco. Fuente: propia.
1.4. Enunciado del Problema:
¿Cómo incrementar el rendimiento en las excavadoras CAT 336dl reduciendo los tiempos
improductivos en mejora de la producción de relleno masivo en Minera Tahoe Perú la Arena S.A.?
1.5. Hipótesis:
La reducción de tiempos improductivos en las operaciones mina aumenta considerablemente el rendimiento de las excavadoras cat 336 dl en un rango de 436.7 Tn/hr a 521.7 Tn/hr mejorando la producción de relleno masivo.
1.6. Objetivos:
1.6.1. Objetivo General
Reducir todos los tiempos improductivos que se observan, para así aumentar el
rendimiento en las excavadoras cat 336 dl mejorando la producción de relleno masivo.
1.6.2. Objetivos Específicos
✓ Incrementar el rendimiento de las excavadoras al evaluar las de moras más significativas en la operación.
✓ Disminuir los costos de operación en la minera Tahoe Perú la Arena S.A.
✓ Incrementar el % de utilización de las excavadoras para así mejorar su rendimiento en la operación.
✓ Mejorar la producción de relleno masivo con la reducción de los tiempos improductivos.
✓ Tener un control de Kpi´s de todos las demoras y reportes de producción para tener un mejor control en la operación.
CAPITULO II
2. MATERIALES Y MÉTODOS
2.1. MATERIALES: 2.1.1. Material de Estudio.
El presente informe tiene como material de estudio ver la influencia de los tiempos improductivos en el rendimiento de excavadoras Cat 336 dl en el tajo Calaorco de la mina Tahoe Perú La Arena. 2.1.2. Herramientas e Instrumentos • Cámara digital • Libreta de campo. • Cronómetro. 2.1.3. Equipos de procesamiento • Computadora portátil.
2.1.4. Herramientas informáticas de proceso de datos • Hoja de cálculo del MS Excel 2013.
2.2. MÉTODOS
2.2.1. Tipo de investigación:
Basados en las características del presente trabajo de investigación, el tipo de investigación es:
• Aplicada: Ya que a través de esta investigación se aplicarán todos los conocimientos teóricos para una determinada situación real.
•
Descriptiva: Porque la investigación tiene como finalidad determinar la incidencia de una variable sobre una determinada muestra.2.2.2. Flujograma del proceso de investigación
El procedimiento para desarrollar el proyecto es descrito mediante la siguiente imagen.
Figura 4: Flujograma del proceso de investigación. Fuente: El autor.
2.2.3. Procedimiento Experimental
En la presente investigación se desarrollaron las siguientes etapas:
2.2.3.1. Etapa 1: Estudio preliminar para el desarrollo del proyecto:
Esta etapa consiste en recopilar toda la información correspondiente a las demoras en carguío y acarreo de material respecto a los últimos meses para mejorar el rendimiento, se realizó el análisis
ETAPA 1: ESTUDIO PRELIMINAR
(planteamiento del problem y
antecedentes)
ETAPA 2: RECOPILACION DE
INFORMACION
BAJO RENDIMIENTO
BAJA UTILIZACION
BAJA PRODUCCION
ETAPA 3: ANALISIS DE TIEMPOS
IMPRODUCTIVOS
ETAPA 4: PROPUESTAS DE MEJORA
AUMENTAR
RENDIMIENTO
AUMENTAR UTILIZACION
AUMENTAR
PRODUCCION
PRESENTACION DE RESULTADOS
de la producción de relleno masivo respecto a lo proyectado con lo programado, donde se pudo observar la deficiencia de la misma; además se revisó la bibliografía para tener un mejor panorama del problema del proyecto.
2.2.3.2. Etapa 2: Recopilación de información:
Se realizó un análisis sobre el programa de producción mina para poder determinar cuál fue el rendimiento de las excavadoras CAT 336 dl a lo largo de los meses de Julio, agosto y Setiembre del año 2018, identificando el problema que radicaba el bajo rendimiento de las excavadoras, a partir de ello se tomaron los tiempos improductivos, viajes por hora, utilización de los equipos (indicadores), etc. Los cuales nos muestran el rendimiento esperado con el ejecutado de la excavadora en los meses de Julio, agosto y Setiembre.
Tabla 3: Programa Mensual de Producción en Tajo Calaorco Fase 7.
UND.
PROGRAMACIÓN MASIVO (Tn/mes): 905,490.00 Tn/Dia
PROGRAMACIÓN MASIVO (TN/DIA): 30,183.00 Tn/mes
PROGRAMACIÓN GDIA: 15091.50 Tn/Gdia
EQ. CARGUIO PROGRAMADOS: 3 Und.
VOLUMEN/EX. (GDIA): 5030.50 Tn
FACTOR DE CARGUIO: 12.54 m3
HRS. EFECTIVAS: 9.75 Hr.
KPI: 288.4 m3/Hr.
Fuente: Planeamiento Tahoe Perú La Arena S.A. a) Secuencia de toma de datos:
Una vez tomados los datos en campo necesarios para continuar con la secuencia de la investigación, lo cual nos permitirá tener el orden para llevar a cabo el estudio del porcentaje de utilización de los equipos de carguío y acarreo en función a la disminución de tiempos improductivos en la mejora continua de la productividad.
Tabla 4: Tiempos promedios del ciclo de carguío real obtenidos de campo de las tres
excavadoras.
EQUIPOS NUMERO DE PASES
TIEMPO PROM. DE
CICLO DE CARGUIO UND.
EX-A0023 7 2.72 Minutos
EX-A0026 7 2.69 Minutos
EX-A0027 7 2.71 Minutos
Fuente: El Autor
Tabla 5: Tiempos de Ciclo por pase. NUMERO DE
PASES
TIEMPO PROM. DE
CICLO DE CARGUIO UND.
1 24 segundos 2 23 segundos 3 25 segundos 4 22 segundos 5 24 segundos 6 21 segundos 7 22 segundos TOTAL 161 segundos Fuente: El autor
b) % de disponibilidad y utilización de las excavadoras:
Verificamos el porcentaje de utilización y disponibilidad promedio de los equipos de carguío en los meses de Julio, agosto y Setiembre en la mina Tahoe Perú la Arena, siendo su promedio de utilización 74.88%, de 85% que es el esperado por mina. En la siguiente tabla 6 y figura 5 podemos observar a detalle:
Tabla 6: Promedio de % de disponibilidad y utilización de las excavadoras cat 336 dl de los
meses de Julio, agosto, Setiembre.
EQUIPOS PROM. DE DISPONIBILIDAD DE EQUIPOS (%) HRS. MINIMAS POR MES PROM. HRS. TRABAJADAS MESUAL Promedio de Utilización (%) EX-A0023 84.7% 400.00 459.76 73.7% EX-A0026 78.0% 400.00 378.28 75.1% EX-A0027 81.4% 400.00 455.39 75.9% Total general 81.38% 400.00 431.14 74.88%
Figura 5: Disponibilidad y utilización de las excavadoras en los meses de julio, agosto y setiembre Fuente: mantenimiento Golden S.A.
EX-A0023 EX-A0026 EX-A0027
HRS. MINIMAS POR MES 400.00 400.00 400.00
PROM. HRS. TRABAJADAS MESUAL 459.76 378.28 455.39
PROM. DE DISPONIBILIDAD DE EQUIPOS (%) 84.7% 81.4% 78.0%
Promedio de Utilización (%) 73.7% 75.1% 75.9% 400.00 400.00 400.00 459.76 378.28 455.39 84.7% 81.4% 78.0% 73.7% 75.1% 75.9% 0.0% 10.0% 20.0% 30.0% 40.0% 50.0% 60.0% 70.0% 80.0% 90.0% 100.0% 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 300.00 350.00 400.00 450.00 500.00 % H ORAS
2.2.3.3. Etapa 3: Análisis de las principales demoras o tiempos improductivos que influyen en el rendimiento de excavadoras.
Después de tomar los datos en campo se procedió a analizar todas las demoras o tiempos improductivos que pueden influir en el rendimiento de las excavadoras CAT 336 DL entre los cuales tenemos:
a) Pisos Irregulares en el Carguío y Descarga:
Los desniveles en los pisos de carguío dificultaban seguir avanzando con el carguío al ser estos observados por topografía ya que esta área se encargaba de ver si el terreno necesitaba corte o relleno y se tenía que arreglar y llevar un control, para ello se hacía uso de equipos auxiliares o la misma excavadora.
Así también afectaba a los equipos de acarreo que no podían llegar de forma regular a las excavadoras.
b) Condiciones Climáticas:
Debido los cambios de clima adversos que presenta el lugar donde se ubica la mina, motivo por el cual dificulta el avance de la producción y el rendimiento de las excavadoras.
c) Mantenimiento de Vías:
Las vías son importantes para el ciclo de trabajo y si no se da un mantenimiento estas dificultan la operación en lo que viene hacer el acarreo del material, perjudicando así al rendimiento de las excavadoras ya que los volquetes aumentaran su ciclo de transporte.
d) Condiciones Operativas:
Aquí vemos las competencias del operador, en este caso encontramos de mayor y menor experiencia, también a operadores que les faltaba capacitación, afectando a la producción sobre todo con el tipo de banco y estado de material que les tocaba.
e) Habilitación de la zona de descarga:
El equipo de empuje en la descarga no era el adecuado ya que se acumulaba con la flota que se enviaba y se hacía demasiada cola de volquetes perjudicando el ciclo de carguío y acarreo por ende el rendimiento de las excavadoras.
2.2.3.4. Etapa 4: propuestas de mejora y controles que ayudaran a mejorar el rendimiento de las excavadoras (procesamiento de datos).
Analizados todos los factores anteriores que pueden influir en el rendimiento de la excavadora, para luego analizar que mejoras se puede realizar para incrementar el rendimiento y poder cumplir con la producción programada por mina, viendo los siguientes controles.
a) Control de pisos en carguío y descarga:
Se llevó a cabo un control de pisos de alta precisión indicado por la topografía para evitar desniveles y volver a replantear el trabajo que nos quitaba tiempos en carguío y cola de volquetes, para ello se distribuyó de manera eficaz los equipos auxiliares, tanto en el carguío como en la descarga.
Figura 6: Pisos en el carguío antes de aplicar controles Fuente: El autor.
Figura 7: Control de pisos en el carguío después Fuente: El autor.
b) Control de mantenimiento de vías
Es necesario utilizar cisternas de agua para disipar el polvo, tanto en las rutas como en las zonas de carguío y descargas. Así mismo el trabajo que realiza la moto niveladora y el rodillo es de suma muy importante para cuando llueve.
Figura 8: Cisterna de agua regando para disipar el polvo en vías y plataformas Fuente: El autor.
Figura 9: Conformación de moto en vías Fuente: El autor.
c) Control de trabajos de empuje en las descargas:
Para los trabajos de empuje de material se cambió el tractor D6 por dos tractores D8 y un cargador frontal, para la descarga de masivo en el pad y el desmonte en botaderos y así disminuir la cola en descarga y los tiempos improductivos más frecuentes, teniendo en cuenta que dicho trabajo es uno de los más relevantes en la operación.
Figura 10: Equipos de empuje en descarga de masivo. Tractores D8 Fuente: El autor.
d) Control de distancias:
En este control se veía el desempeño y coordinación de los supervisores y control de equipos.
Controlan que todas las vías se encuentren en buen estado: Haciendo así que cada vez que haya un cambio de ruta, no se pierda tiempo en habilitarla.
Zonas de carguío y descarga: Deberá cumplir con tener buenas condiciones de terreno y el supervisor deberá siempre contar con un frente de carguío o zona de descarga adicional, para que el tiempo de cambio sea de inmediato.
e) Capacitación al personal:
Se procedió a capacitar a todo el personal en operación, operadores y el personal de piso para que puedan hacer un mejor trabajo y los operadores llenen mejor sus reportes de equipo.
Figura 11: Capacitación del personal en campo. Fuente: El autor.
CAPÍTULO III
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
3.1. RESULTADOS:
La toma de datos de los diferentes tiempos improductivos y demoras dentro de la operación tuvo como resultado que los tiempos de carguío y el rendimiento de la excavadora CAT 336DL, se reducen si se aplica un control minucioso en las actividades. Además, se realizó un análisis global de los meses de julio, agosto y septiembre para tener como referencia los eventos que generan más demoras dentro de la operación y se calculó el incremento de utilización.
3.1.1. Tiempos improductivos:
Con el uso del principio del diagrama de Pareto identificamos las demoras operativas que más implicancia tienen en la disminución de tiempos improductivos para el incremento de % de utilización y productividad. Donde Se identificaron los eventos que generan mayores demoras dentro del proceso de carguío, se procede a analizar y evaluar los meses de julio a diciembre.
Tabla 7: Horas de demoras promedio en los meses de julio, agosto y setiembre
DEMORA HORAS % % ACUMULADO
Acondicionamiento de Frente 32.3 22.12% 22.12% Falta de Volquetes 22.3 15.27% 37.40%
Voladura 19.8 13.56% 50.96%
Abastecimiento de Combustible 15.2 10.41% 61.37% Check List e IPERC Continuo 14.5 9.93% 71.30% por selección de material 13.2 9.04% 80.34% Reparto y Charla de Seguridad 12.4 8.49% 88.84% Condiciones Climáticas Adversas 10.9 7.47% 96.30%
Otros 5.4 3.70% 100.00%
TOTAL 146 100%
Figura 12: Pareto de las demoras operativas de los meses de julio, agosto y septiembre Fuente: El autor.
En el gráfico obtenido de Pareto se puede observar que las demoras más relevantes son espera por acondicionamiento de frente, falta de volquetes, voladura, abastecimiento de combustible, llenado de check list e IPERC continuo. Estas variables dependen las condiciones de la mina y del área de planeamiento y operaciones mina, debido a retrasos que se daba por falta de coordinación con supervisión.
Tabla 8: Horas de demoras promedio en los meses de octubre, noviembre y diciembre
DEMORA HORAS % % ACUMULADO
Acondicionamiento de Frente 15.3 59.1% 59.1%
Voladura 2.7 10.4% 69.5%
Abastecimiento de Combustible 2.6 10.0% 79.5%
Falta de Volquetes 2.2 8.5% 88.0%
Check List e IPERC Continuo 1.3 5.0% 93.1% por selección de material 0.7 2.7% 95.8% Reparto y Charla de Seguridad 0.5 1.9% 97.7% Condiciones Climáticas Adversas 0.4 1.5% 99.2%
Otros 0.2 0.8% 100.0% Total 25.9 100% Fuente: El autor 0.00% 10.00% 20.00% 30.00% 40.00% 50.00% 60.00% 70.00% 80.00% 90.00% 100.00% 0 14.6 29.2 43.8 58.473 87.6 102.2 116.8 131.4146
Título del gráfico
Figura 13: Pareto de las demoras operativas de los meses de octubre, noviembre y diciembre Fuente: El autor.
En el gráfico de los meses de octubre, noviembre y diciembre se observa que el acondicionamiento de frente y voladura siguen siendo las demoras más significativas. También se observa una reducción considerable de horas de demora de 120.1 horas (69.87 %) en comparación con los meses de julio, agosto y setiembre.
0.0% 10.0% 20.0% 30.0% 40.0% 50.0% 60.0% 70.0% 80.0% 90.0% 100.0% 0.0 2.6 5.2 7.8 10.4 13.0 15.5 18.1 20.7 23.3 25.9 HORAS % ACUMULADO 80-20
3.1.2. Rendimiento de las Excavadoras:
Analizamos los rendimientos de los equipos de carguío en los meses de julio, agosto y setiembre debido que la producción estaba por debajo de lo presupuestado, luego se aplicó los controles con lo cual obtuvimos buenos resultado para los meses de octubre, noviembre y diciembre. Tal y como podemos observar en los siguientes cuadros y figuras.
Figura 14: Rendimiento promedio de excavadoras meses de julio, agosto y setiembre (antes) Fuente: El autor.
EX-A0023 EX-A0026 EX-A0027
RENDIMIENTO REAL Tn/hr 430.58 444.10 435.60 BUDGET Tn/hr 515.75 515.75 515.75 430.58 444.10 435.60 515.75 515.75 515.75 380.00 400.00 420.00 440.00 460.00 480.00 500.00 520.00 540.00 TM/H R
RENDIMIENTO DE EXCAVADORAS
Tabla 9: Rendimiento de las excavadoras en los meses de julio, agosto y setiembre (antes). MES TIPO DE EQUIPO EQUIPO CODIGO DE EQUIPO VIAJES/ HORA TOTAL DE VIAJES MES TON TOTAL MES HRS TRABAJADAS RENDIMIENTO ton/hr META (TN/HR) COSTO UNITARIO REAL $/ton PU BUDGET $/ton
JULIO EXCAVADORA CAT 336 DL EX-A0023 19.60 10238.23 229685.1 522.48 439.6 515.75 0.151 0.129
EXCAVADORA CAT 336 DL EX-A0026 21.50 11556.57 259260.8 537.58 482.3 515.75 0.138 0.129
EXCAVADORA CAT 336 DL EX-A0027 17.85 9268.20 207923.4 519.14 400.5 515.75 0.166 0.129
AGOSTO EXCAVADORA CAT 336 DL EX-A0023 18.64 7712.61 173025.3 413.70 418.2 515.75 0.159 0.129
EXCAVADORA CAT 336 DL EX-A0026 19.10 8053.89 180681.5 421.70 428.5 515.75 0.155 0.129
EXCAVADORA CAT 336 DL EX-A0027 19.97 6088.11 136581.1 304.80 448.1 515.75 0.148 0.129
SEPTIEMBRE EXCAVADORA CAT 336 DL EX-A0023 19.34 8316.87 186581.1 430.00 433.9 515.75 0.153 0.129
EXCAVADORA CAT 336 DL EX-A0026 18.79 7,892.60 177063.1 420.00 421.6 515.75 0.157 0.129
EXCAVADORA CAT 336 DL EX-A0027 20.42 6,349.78 142451.5 310.90 458.2 515.75 0.145 0.129
Fuente: Control de equipos Golden S.A.
En la tabla observamos las horas trabajadas de por mes, su rendimiento por mes, toneladas producidas por mes, de cada equipo antes de poner en marcha el proyecto.
Tabla 10: Rendimiento de las excavadoras en los meses de octubre, noviembre y diciembre (después).
MES TIPO DE EQUIPO EQUIPO CODIGO DE EQUIPO VIAJES/ HORA TOTAL DE VIAJES MES TON TOTAL MES HRS TRABAJADAS RENDIMIENTO ton/hr META (TN/HR) COSTO UNITARIO PU BUDGET $/ton
REAL $/ton
OCTUBRE EXCAVADORA CAT 336 DL EX-A0023 24 13,589.97 304878.2 565.20 539.4 515.75 0.123 0.129
OCTUBRE EXCAVADORA CAT 336 DL EX-A0026 22 12,107.76 271626.2 552.90 491.3 515.75 0.135 0.129
OCTUBRE EXCAVADORA CAT 336 DL EX-A0027 23 12,854.30 288374.1 562.10 513.0 515.75 0.129 0.129
NOVIEMBRE EXCAVADORA CAT 336 DL EX-A0023 23 13,723.69 307878.2 588.10 523.5 515.75 0.127 0.129
NOVIEMBRE EXCAVADORA CAT 336 DL EX-A0026 23 13,445.01 301626.2 572.70 526.7 515.75 0.126 0.129
NOVIEMBRE EXCAVADORA CAT 336 DL EX-A0027 24 13,745.80 308374.1 584.10 527.9 515.75 0.126 0.129
DICIEMBRE EXCAVADORA CAT 336 DL EX-A0023 23 13,862.28 310987.3 596.50 521.4 515.75 0.127 0.129
DICIEMBRE EXCAVADORA CAT 336 DL EX-A0026 24 13,541.43 303789.3 568.90 534.0 515.75 0.124 0.129
DICIEMBRE EXCAVADORA CAT 336 DL EX-A0027 24 13,477.40 302352.8 572.30 528.3 515.75 0.126 0.129
Fuente: Control de equipos Golden S.A.
En la tabla observamos las horas trabajadas de por mes, su rendimiento por mes, toneladas producidas por mes, de cada equipo después de poner en marcha el proyecto.
Figura 15: Rendimiento promedio de excavadoras meses de octubre, noviembre y diciembre
(después)
Fuente: El autor. 3.1.3. Utilización en los equipos de carguío:
Se determina mediante la siguiente formula general.
%utilización = Horas trabajadas Horas disponibles
Tabla 11: Promedio del % de utilización en las excavadoras en los meses de julio, agosto y
setiembre antes de aplicar los controles.
Equipos Hrs. disponibles Mensual (DM) Hrs. Trab. Mensual UTILIZACIÓN (%) TARGET EX-A0023 600 455.39 75.90% 85% EX-A0026 624 459.76 73.68% 85% EX-A0027 504 378.28 75.06% 85% Fuente: El autor
Se procedió a la reducción de los tiempos improductivos, demoras que en la operación implican tener horas adicionales del equipo en un periodo de tiempo, horas que empleadas eficientemente permitirán alcanzar una mayor producción del equipo en dicho periodo, esto permitirá cubrir producciones diarias o mensuales sin la necesidad de incrementar la flota de equipos. Tal como se
EX-A0023 EX-A0026 EX-A0027
RENDIMIENTO REAL Tn/hr 528.09 517.31 523.10 BUDGET Tn/hr 515.75 515.75 515.75 528.09 517.31 523.10 515.75 515.75 515.75 505.00 510.00 515.00 520.00 525.00 530.00 TM/H R
RENDIMIENTO DE EXCAVADORAS
muestra en la presente investigación, al evaluar esto se procede a incrementar la utilización de estos equipos para obtener un kpi con un mayor rendimiento.
Tabla 12: Promedio del % de utilización en las excavadoras en los meses de octubre, noviembre
y diciembre después de aplicar los controles.
Equipos Hrs. disponibles Mensual (DM) Hrs. Trab. Mensual UTILIZACIÓN (%) TARGET EX-A0023 696 583.27 83.80% 85% EX-A0026 672 564.83 84.05% 85% EX-A0027 696 572.83 82.30% 85% Fuente: El autor
El porcentaje esperado de utilización de equipos en la mina Tahoe Perú la Arena S.A. es dé 85%, al aplicar los controles y ver la coordinación con mantenimiento para que los equipos sean atendidos de inmediato ante la necesidad se ve un incremento significativo de utilización de 74.88% a 83.39%.
Figura 16: Incremento del % de utilización, en carguío, antes y después de aplicar el estudio. El
antes son los meses de julio, agosto y septiembre. El después los meses de octubre, noviembre y diciembre. Fuente: El autor. antes despues target 85% 85% utilizacion 74.88% 83.39% 85% 85% 74.88% 83.39% 70.00% 72.00% 74.00% 76.00% 78.00% 80.00% 82.00% 84.00% 86.00% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% % UT ILI ZACION % TAR G ET
INCREMENTO DE UTILIZACION DE EQUIPOS DE
CARGUIO
3.1.4. Reducción de costos unitarios de carguío:
El costo unitario depende netamente del rendimiento de la excavadora, entonces al reducir las demoras operativas vemos el aumento de producción y por ende la reducción de estos costos por equipo en lo que duro la investigación.
Figura 17: En la gráfica se observa que el promedio los costos de carguío en los meses de
octubre, noviembre y diciembre disminuyeron considerablemente en relación a los costos de julio, agosto y setiembre.
Fuente: El autor.
3.1.5. Incremento de la producción a base de la disminución de los tiempos improductivos. Terminado el estudio mostramos el incremento del tonelaje de movido durante los meses, julio, agosto y septiembre, antes de aplicar el estudio, y los meses de octubre, noviembre y diciembre, después de aplicar el estudio. Que podemos observar en las siguientes figuras, como consecuencia de tener más horas efectivas de trabajo en los equipos de carguío y acarreo en donde los resultados son favorables para el cumplimiento del plan de minado mensual, sin incrementar los costos unitarios de la operación.
EX-A0023 EX-A0026 EX-A0027
C.U. REAL ANTES $/Tn 0.154 0.151 0.153
C.U. REAL DESPUES $/Tn 0.126 0.128 0.127
C.U. REAL DESPUES $/Tn 0.129 0.129 0.129
0.154 0.151 0.153 0.126 0.128 0.127 0.129 0.129 0.129 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 $/ Tn $/T n
Tabla 13: Toneladas de masivo producidas antes del estudio
MES PRESUPUESTADO MASIVO EJECUTADO
MASIVO
JULIO 905,490.00 696,869.20
AGOSTO 905,490.00 490,287.80
SEPTIEMBRE 905,490.00 506,095.60
Fuente: El autor
Figura 18: Producción mensual comparado con lo presupuestado antes del estudio. Fuente: El autor.
JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE
PRESUPUESTADO MASIVO 905,490.00 905,490.00 905,490.00 EJECUTADO MASIVO 696,869.20 490,287.80 506,095.60 100,000.00 250,000.00 400,000.00 550,000.00 700,000.00 850,000.00 1,000,000.00 To n elad as
Tabla 14: Toneladas de masivo producidas después del estudio
MES PRESUPUESTADO MASIVO EJECUTADO
MASIVO
OCTUBRE 905,490.00 864,878.48
NOVIEMBRE 905,490.00 917,878.48
DICIEMBRE 905,490.00 917,129.41 Fuente: El autor
Figura 19: Producción mensual comparado con lo presupuestado después del estudio. Fuente: El autor.
OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE
PRESUPUESTADO MASIVO 905,490.00 905,490.00 905,490.00 EJECUTADO MASIVO 864,878.48 917,878.48 917,129.41 100,000.00 250,000.00 400,000.00 550,000.00 700,000.00 850,000.00 1,000,000.00 Ton elad as
3.2. DISCUSION DE RESULTADOS:
• De los resultados obtenidos en los gráficos de Pareto observamos que las horas de demoras en los meses de julio, agosto y setiembre es de 146. A diferencia de los meses de octubre, noviembre y diciembre que se tiene un total de horas de demoras de 25.9, reduciendo 120.1 horas de demoras con relación a los primeros meses.
• En el resultado del rendimiento de las excavadoras se obtiene que al disminuir los tiempos improductivos las excavadoras tienen un promedio mayor de cantidad de viajes por hora con un total de 23.3 viajes a diferencia cuando las horas de demoras eran mayores se tenía 19.4 viajes por hora. Lo que ayudo que el promedio de rendimiento aumente considerablemente de 436.77 a 522.83 Tn/hr
• El porcentaje esperado de utilización de equipos en la mina Tahoe Perú la Arena S.A. es dé 85%, al aplicar los controles y ver la coordinación con mantenimiento para que los equipos sean atendidos de inmediato ante la necesidad se ve un incremento significativo de utilización de 74.88% a 83.39% que apoya al rendimiento de las excavadoras.
• De los gráficos de costos unitarios de carguío observamos que antes se encontraban por encima del Budget estimado, al aplicar ya los controles para disminuir los tiempos improductivos pasaron a estar por debajo del Budget reduciendo de 0.152 a 0.127 $/Tn, un ahorro de 0.025 $/Tn.
• En los gráficos de producción observamos que reduciendo los tiempos improductivos aumenta el rendimiento de las excavadoras y esto hace incrementar la producción de relleno masivo de producir en los meses de julio, agosto y setiembre un promedio 564,417.50 Tn se incrementó a 899,962.10 Tn en los meses de octubre, noviembre y diciembre.
CAPÍTULO IV 4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 4.1. CONCLUSIONES
• Aplicamos los controles en el estudio logrando la disminución de demoras y tiempos improductivos en la operación, reduciendo 120.1 horas.
• Analizando y reduciendo todas las demoras, se incrementó el rendimiento de las excavadoras de 436.77 a 522.83 Tn/hr sobrepasando incluso el Budget establecido.
• Se redujo los costos unitarios de operación en el carguío reduciendo de 0.152 a 0.127 $/Tn, logrando un ahorro de 0.025 $/Tn y que los costos estén por debajo de lo establecido en el Budget.
• Incrementamos el porcentaje (%) de utilización de las excavadoras de 74.88% a 83.39% lo que nos permitió realizar más horas efectivas de trabajo por ende ayudo que la producción tenga mayor realce.
• Se incremento la producción mensual en comparación a los primeros meses antes de implementar controles, e incluso se sobre paso lo presupuestado o programado por mina que es 905,490.00 Tn/mes en los meses de noviembre y diciembre.
Tabla 15: Toneladas de masivo producidas antes y después del estudio Meses antes del
estudio
Toneladas Meses después del estudio Toneladas JULIO 696,869.20 OCTUBRE 864,878.48 AGOSTO 490,287.80 NOVIEMBRE 917,878.48 SEPTIEMBRE 506,095.60 DICIEMBRE 917,129.41 Fuente: El autor
• Gracias a la utilización de los KP`I se controló la disponibilidad y producción de los equipos, estos se realizan por turno para tener un mejor panorama, esta información se recolectó de los reportes diarios que son llenados en campo por los operadores de los equipos.
4.2. RECOMENDACIONES
• Se deberá tener una comunicación eficaz de parte de los supervisores con los controladores para informar oportunamente su producción horaria, sus demoras y cualquier incidente que se presente.
• Conocer y aprender correctamente las capacidades de carga útil de sus equipos de carguío y acarreo nos ayudaría a calcular mejor su rendimiento y tener una mejor producción.
• Se recomienda coordinar con el encargado de frente para ver cuánto material se va remover y en qué tiempo se va a terminar de esa manera no improvisar en la operación y tener en cuenta la habilitación de otro frente para continuar con la producción.
• Conocer las distancias de acarreo para tener una mejor distribución de la flota en los equipos de carguío y no tener tiempos muertos o quemar horas maquina innecesarias.
• Aprenda a determinar los tiempos de ciclo de carguío y acarreo y de esa forma minimizar los tiempos y llevar un mejor control de sus equipos.
• Llevar un control de todas las demoras que se registran en los partes de trabajo que realiza el operador de esta manera identificar cuáles son las más relevantes y tomar acción inmediata.
• Coordinar oportunamente con la cisterna de combustible para el abastecimiento en un punto específico y evitar retrasos en la operación.
• Tener en cuenta el radio que afecta la voladura para ver donde mover los equipos y puedan volver lo más antes posible para continuar con las operaciones.
