X
Logo Minería
login

Inicie sesión aquí

MODELO DE GESTIÓN DE TIEMPOS: ESQUEMA PARA ALCANZAR ALTA PRODUCTIVIDAD Y EFICIENCIA EN COSTOS PARA LOS PROCESOS MINEROS

Por: Juan Carlos Valle Morales, Ingeniero Industrial y de Sistemas.

Introducción 

En la industria minera es de vital importancia ligar un plan de minado con el costo para evaluar el mejor escenario. Desde el inicio hasta el final del proceso de planeación, se generan cronogramas no solo para entregar resultados en términos de toneladas y leyes sino también en eficiencia de costos para las operaciones mineras. 

Los principios básicos de costeo y productividad en minería no han cambiado desde los tiempos del trabajo manual hasta las megaoperaciones con economías de escala. Por ello, podemos echar mano de aquellas palancas que pueden impactar en el costo total operativo de un equipo que lleva a cabo un proceso minero, como la perforación, el carguío, el acarreo, etc. Estas palancas se pueden agrupar en las siguientes actividades:

ν Incremento del tiempo efectivo (horas).

ν Incremento de la productividad (unidades por hora).

ν Disminución de los retrabajos (calidad de la producción).

La primera actividad se logra con la definición de un modelo de uso de tiempos (MUT) para asignar categorías que permitan clasificar las horas recopiladas que los equipos de mina usan para su operación diaria. El modelo logra destilar toda la información que se recopila para que se pueda comunicar, reportar y analizar de manera consistente. 

La segunda actividad es consecuencia del uso consistente del MUT, ya que un incremento en el tiempo efectivo debido a la disminución de los periodos improductivos no planeados, incrementará la producción y la productividad de los equipos. 

La tercera actividad, que también esta relaciona con el MUT, permite mediante el análisis de costos unitarios, resaltar la calidad del proceso de producción al entender el costo adicional que se da por los retrabajos o remanejos. 

En resumen, se quiere mostrar que una adecuada gestión de la información para gestionar el tiempo de los equipos, mediante un MUT, posibilita generar una mayor producción, mejorar la productividad, reducir el desperdicio de los retrabajos (mejorar la calidad) y alcanzar la eficiencia en los costos. 

Modelos de uso de tiempos

Definiciones de modelos

Para lograr una gestión adecuada de control de los estados operacionales en los que se encuentran los equipos durante un periodo de evaluación, es necesario contar con un modelo de uso de tiempos, que recopile y clasifique los periodos usados por los equipos y permita calcular los distintos indicadores operativos para que después de analizarlos, se tome las decisiones oportunamente.

En este esquema se encuentra el modelo Asarco, que es ampliamente usado en muchas operaciones mineras, generalmente configurado en un sistema Dispatch, que clasifica y describe en detalle cada uno de los estados en que se encuentran los equipos en operación durante un periodo determinado. Este modelo se muestra esquemáticamente en la Figura 1.

Las definiciones de cada uno de los estados es el siguiente:

ν Tiempo nominal: es el lapso total que el equipo tiene para operar. A este tiempo, también se le puede denominar calendario, donde un día sería 24 horas.

ν Tiempo fuera de servicio: cuando el equipo se encuentra fuera de servicio o no disponible, debido a un mantenimiento programado o imprevisto de tipo mecánico o eléctrico.

ν Tiempo disponible: en que el equipo se encuentra, desde el punto de vista de mantenimiento, habilitado y listo para cumplir con su función de diseño.

ν Tiempo de reservas: cuando el equipo se encuentra disponible para cumplir su función de diseño, pero no puede ser utilizado, debido a la falta de un operador o bajo una condición específica que no posibilite el avance de la operación.

ν Tiempo operativo: en el que el equipo se encuentra disponible, con operador y cumpliendo con las actividades asociadas a la operación. 

ν Demoras programadas: cuando el equipo no cumple su función de diseño debido a actividades normadas, como lo son: el refrigerio y el cambio de turno.

ν Demoras no programadas: Es el lapso en que el equipo no puede cumplir con su función de diseño, debido a condiciones o circunstancias propias de la operación o ineficiencias de esta. Por ejemplo, falla de llantas, sistema eléctrico defectuoso, etc.

ν Pérdidas operacionales: cuando el equipo no puede cumplir con su función de diseño, debido a la espera de otro equipo o instalación complementaria. Por ejemplo, espera en colas, espera de la pala por falta de camiones, etc.

ν Tiempo efectivo: en que el equipo se encuentra desarrollando las actividades específicas de diseño para lo cual ha sido adquirido por la empresa (sin colas, pérdidas ni demoras).

Con este modelo se tiene los siguientes indicadores operativos que permiten analizar el estado de los equipos en los diferentes procesos mineros. Estos son:

ν Disponibilidad física (D%): es el porcentaje de horas nominales en que la flota o equipo, está en condiciones mecánicas y/o eléctricas de ser operado. El indicador establece la capacidad de la función mantenimiento y el marco de referencia funcional que deberá enfrentar la operación.

D% = TD / TN 

ν Utilización operativa (Uo%): es el porcentaje de horas disponibles en que la flota o equipo se encuentra operativo. El indicador brinda información acerca de la capacidad excedente de está disponibilidad.

Uo % = TO / TD

ν Utilización nominal (Un%): es el porcentaje de horas nominales en que la flota o equipo se encuentra operando en forma efectiva. El indicador provee información sobre la eficacia de la función global operativa de la mina, respecto del uso eficiente que se les da a flotas o equipos.

Un% = TE / TN

ν Factor de utilización (FU%): es el porcentaje de horas operativas en el que el equipo se encuentra efectivamente llevando a cabo su trabajo operativo.

FU% = TE / TO

Ahora para efecto de comparación se describirá el MUT que básicamente es una reagrupación de las categorías de tiempos que se ha visto ya en el modelo Asarco, con el objetivo de identificar aquellos periodos que no generan valor al proceso, y que si no se miden y gestionan sus impactos, reducen el tiempo efectivo, el que sí genera valor real a los procesos. 

Los impactos que reducen el tiempo efectivo tienen como consecuencia una reducción en la producción, una disminución de la productividad y costos operativos en ascenso. El MUT se muestra esquemáticamente en la Figura 2.

Se va a describir solo aquellos conceptos nuevos o modificados en forma comparativa con el modelo Asarco para entender las variaciones entre ambos métodos.

ν Tiempo no productivo: en el que el equipo no cumple su función de diseño debido a actividades necesarias que faciliten su operación efectiva. Estas actividades son parte de las demoras programadas y demoras no programadas del modelo Asarco, pero para este MUT, las actividades agrupadas bajo la denominación de tiempo no productivo serán solo aquellas relacionadas a los traslados entre ubicaciones de los equipos, perfilado de talud o arreglos de piso.

ν Demoras operacionales planeadas: es el mismo concepto que las demoras programadas del modelo Asarco, pero separando las actividades que están incluidas en el grupo de tiempo no productivo.

ν Demoras no planeadas: bajo este concepto se agrupa las denominadas como las demoras no programadas, tiempos de reserva y pérdidas operacionales que se describieron en el modelo Asarco.

En el MUT se manejan también indicadores operativos para analizar los estados de los equipos. Al igual que la parte anterior, se describirán solo aquellos que son nuevos o modificados, bajo un enfoque comparativo. Para ambos modelos el concepto de la disponibilidad física es igual.

ν Uso de la disponibilidad (UD%): es el porcentaje que mide cuanto del tiempo disponible es usado para actividades operativas. Se define también como el periodo que un equipo es usado para trabajar todo el tiempo disponible.

UD% = TO / TD

Es importante resaltar que el tiempo operativo (TO) del MUT es el tiempo efectivo (TE) más el tiempo no productivo, a diferencia del Modelo Asarco donde el TO es la suma del TE, las pérdidas operacionales, las demoras programas y las demoras no programadas.

ν Utilización (U%): es el porcentaje de tiempo que el equipo está en servicio llevando a cabo actividades productivas y no productivas (tiempo operativo). La utilización en el MUT mide el impacto de los tiempos relacionados a la agrupación denominada pérdidas del proceso. Se puede definir entonces que la utilización es el tiempo que un equipo es usado para trabajar respecto al tiempo nominal.

U% = TO / TN

ν Eficiencia operativa (EO%): es el porcentaje de tiempo en el que el equipo se encuentra llevando a cabo su trabajo operativo en forma efectiva. Este indicador mide el impacto del tiempo no productivo con relación con el tiempo operativo (TO).

EO% = TE / TO

Con el MUT se puede entender mejor las pérdidas del proceso a través de la disponibilidad, uso de la disponibilidad y eficiencia operativa, que nos llevan a hablar del tiempo efectivo. Entonces podemos afirmar que:

TN x D% x UD% x EO% = TE

TE x Productividad = Producción

Esto nos lleva a definir un indicador que nos muestra el impacto real en la producción, y al que denominaremos utilización efectiva.

Ue% = TE / TN

Entonces afirmar que, por ejemplo, se ha perdido 9 horas en promedio, con x% de disponibilidad, y% uso de disponibilidad, z% de eficiencia, no es tan contundente como, indicar que se tiene 37.5% de utilización efectiva de un equipo que costo millones de dólares y que cuestiona contundentemente su retorno de inversión. 

Producción vs productividad

Definiciones

En esta sección nos enfocaremos en mostrar cómo se relaciona la asignación de los tiempos con la producción. 

La producción es básicamente la "salida" de un proceso o actividad. En la minería, suele ser de toneladas o metros cúbicos. Las salidas pueden ser salidas brutas o salidas netas.

ν Las salidas brutas se vincularán a la capacidad total instalada de una flota e incluyen elementos de re-manejo o retrabajos, por ejemplo, total de material movido.

ν Las salidas netas se relacionan con el producto / resultado deseado, es decir, su razón de ser. No incluyen elementos de remanejo o retrabajos. Por ejemplo, total material minado.

La productividad es cuando las medidas de producción se calculan en una base al tiempo o recurso. Por ejemplo, toneladas por hora, metros por hora, toneladas por día, etc.

La misión de cada mina en estos momentos probablemente se puede generalizar como "hacer más con menos".

Entonces, ¿cómo se obtienen los mismos resultados con menos recursos, o incluso resultados más altos con los mismos recursos? Realmente hay solo un par de palancas para jalar cuando llega el momento.

Para incrementar las salidas brutas se debe:

ν Incrementar el tiempo efectivo (horas).

ν Incrementar la productividad (unidades por hora).

Para incrementar las salidas netas se debe:

ν Reducir los retrabajos / remanejos (calidad de producción).

Incremento del tiempo efectivo

Es en esta parte en donde el modelo de uso de tiempos se relaciona con la producción y la productividad.

La información recopilada mediante el MUT nos permite analizar donde se pierde el tiempo, qué demoras tienen la más alta frecuencia y donde se producen esas pérdidas. 

Entonces para incrementar el tiempo efectivo, el análisis debe llevarnos a gestionar la reducción de horas en primer lugar en las demoras no planeadas que agrupa a:

ν Las demoras no programadas.

ν El tiempo de reserva.

ν Pérdidas operacionales.

En segundo lugar, en las demoras planeadas o programadas.

En tercer lugar, en los tiempos no productivos del tiempo operativo.

Para llevar a cabo el análisis se puede usar la herramienta denominada Diagrama de Pareto, también llamada curva 80-20 o Distribución A-B-C, es una gráfica para organizar los datos de forma que estos queden en orden descendente, de izquierda a derecha y separados por barras, con lo que permite asignar un orden de prioridades. 

El diagrama posibilita mostrar gráficamente el principio de Pareto, que nos dice que el 80% de las consecuencias proviene del 20% de las causas, es decir, que hay muchos problemas sin importancia frente a unos pocos muy importantes. Mediante la gráfica colocamos los "pocos que son vitales" a la izquierda y los "muchos triviales" a la derecha.

Entonces con esta herramienta podemos ver como la data nos cuenta su historia. A manera de ejemplo en la Tabla 1 se muestra información de un mes para una flota de camiones, relacionada a demoras no planeadas.

Nuevamente, volviendo a nuestro modelo de uso del tiempo definido, y enfocándonos en este punto solo en el componente productivo de cada nivel, debe quedar claro que cada nivel del MUT tiene un número creciente de factores de modificación o combinaciones de disponibilidad, uso de disponibilidad y eficiencia operativa. 

Esto lleva al hecho de que, por ejemplo, sacar una hora de nuestros elementos no productivos (tiempo fuera de servicio, demoras no planeadas, tiempo no productivo) devolverá cantidades variables de tiempo efectivo debido a las diversas combinaciones de factores que se aplicarán. En la Figura 4 se muestra un esquema de la combinación de los factores mencionados.

Hagamos algunos números para ayudar a explicar el diagrama de la Figura 4, aplicándolo a una pala. Donde sea que esté el equipo funcionando, es una operación de 24 horas.

Del análisis de datos, sabemos que:

ν Disponibilidad = 87%.

ν Uso de la disponibilidad = 85%.

ν Eficiencia operativa = 75%.

Lo que significa que, en promedio, para un periodo de 24 horas la pala está:

ν Fuera de servicio por 3.12 h/día.

ν Las pérdidas del proceso por demoras no programadas y programadas es 3.13 h/día.

ν El tiempo no productivo es de 4.44 h/día.

ν Por lo tanto, el tiempo efectivo (TE) es de 13.31 h/día.

Ahora si se reduce una hora menos al tiempo que está fuera de servicio, se traduce en una hora adicional al tiempo disponible. Es decir, de 20.88 horas a 21.88 horas disponibles al día. Manteniendo el mismo uso de la disponibilidad y la misma eficiencia operativa, tenemos 13.95 horas efectivas, 0.64 horas más al día (un incremento de 4.8%).

Ahora, en lugar de disminuir el tiempo fuera de servicio, reducimos una hora en las pérdidas del proceso, ya sea en las demoras no programadas o programadas, resulta en una hora adicional al tiempo operativo. Es decir, de 17.75 horas a 18.75 horas operativas al día. Manteniendo la misma eficiencia operativa inicial, tenemos 14.06 horas efectivas, 0.75 horas más al día (un incremento del 5.6%).

Finalmente, si mantenemos el tiempo disponible y el operativo inicial para reducir una hora en el tiempo no productivo, este resulta en una hora adicional en el tiempo efectivo. Es decir, de 13.31 horas a 14.31 horas efectivas por día (un incremento de 7.5%).

La realidad es que la mejora de eficiencia se puede dar en todas las áreas. Entonces qué pasaría si pudiéramos recoger una hora de cada área. Es decir, desde las 20.88 horas a 21.88 horas disponibles, que por el uso de la disponibilidad (85%) resulta en 18.60 horas operativas. 

Ahora, adicionamos una hora a estas horas operativas y tenemos 19.60 horas, que por la eficiencia operativa (75%) resulta en 14.7 horas efectivas. Finalmente, le adicionamos una hora efectiva, resultado de reducir el tiempo no productivo, tenemos 15.7 horas efectivas por día, 2.39 horas efectivas más por día (un incremento del 18%).

Incremento de la productividad

En primer lugar, para el propósito de este trabajo, plantearemos una definición simple de lo que es productividad: las salidas expresadas en función de las entradas. En minería, las salidas se pueden expresar en toneladas o metros cúbicos, y las entradas en horas efectivas, que son el recurso que se usa para producir las salidas.

Como regla general, las operaciones mineras modernas son realmente la suma total de ciclos repetidos llevados a cabo por los equipos. Por lo tanto, el bloque de construcción fundamental, para el equipo cíclico de cualquier modo, es la cantidad por ciclo.

En estos términos, se deduce que:

Y

Siguiendo con el esquema de palancas de rendimiento que se está planteando, el incremento de la productividad se resume en:

ν El incremento de la cantidad por tiempo efectivo. Lo que conlleva a:

1. Aumentar la cantidad por ciclo.

2. Incrementar los ciclos por tiempo efectivo.

Reducción de retrabajos y remanejos

En esta parte se discutirá sobre la calidad de la producción y el impacto en los costos que tiene una mala calidad, reflejado en retrabajos y remanejos.

El puente entre el modelo de uso del tiempo, la acumulación de productividad y la efectividad en costos es el plan de minado. Para entender mejor lo que se quiere resaltar en esta sección se trabajará un ejemplo.

La producción proviene del plan de minado, y para el plan se requiere minar 1 Mt, y remanejar 0.38 Mt, lo que resulta en 1.38 Mt movidos al año. Si el costo unitario es 400 dólares por hora efectiva, y para ejecutar el carguío se estima 150 toneladas por hora efectiva. Entonces podemos tener los siguientes cálculos:

Se requerirá 9,200 horas efectivas para cumplir con el plan de producción.

La estrategia de la gerencia es que las palas trabajen 363 días al año y 24 horas al día, lo que resulta en 8,712 horas por año.

Si la disponibilidad es de 88%, tenemos 7,667 horas disponibles por pala.

Ahora, si el uso de la disponibilidad es de 80%, resulta que se tiene 6,134 horas operativas por pala.

Finalmente, si la eficiencia operativa es de 75%, se tiene 4,600 horas efectivas por pala.

Por lo que se requiere 2 palas:

Ahora procedemos a costearlo con el costo unitario indicado y tenemos el costo bruto, resultado de 9,600 horas efectivas por 400 dólares la hora efectiva.

=3,680,000 $ por año 

El siguiente nivel de análisis es entender el costo unitario, que resaltará la calidad de la producción. Primero entenderemos cuánto es el costo de una tonelada movida y cuánto de una tonelada minada.

Pero recordemos que el remanejo = retrabajo = Costo.

En el ejemplo, el 38% de remanejo no suena a mucho, y ciertamente no está fuera del ámbito de muchas situaciones reales de producción. De hecho, se acepta el remanejo, sin entender qué impacto tiene en la mina como negocio.

Regresando al ejemplo, se puede ver que el 38% de remanejo representa 1.01 $/t adicional al costo de producción, lo que al año representa 1.01 millones de dólares de efectivo que se desperdicia (1.0 Mt x 1.01 $7t) y que, si se entendiera el impacto en el negocio, gestionando la reducción del remanejo (mejora la calidad), se reflejaría una eficiencia en los costos expresados en la misma proporción de 1.01 millones de dólares.

Conclusiones

1. La aplicación de un modelo de uso de tiempos (MUT) para analizar el estado de los equipos, mediante indicadores operativos, permite encontrar oportunidades para mejorar la productividad y calidad de la producción, logrando como consecuencia, una eficiencia en los costos operativos de los procesos mineros. 

2. Cuanto mejor se entienda el uso del modelo de tiempos y la relación que este tiene con la producción, la productividad y los costos, se tendrá por un lado mejores planes de minado y, por el otro, un mejor seguimiento y control de los estados de equipos para que generen valor sostenible al negocio minero.

Recomendaciones

Se recomienda que el modelo de uso de tiempos (MUT) sea entendido por todos los que están involucrados directamente o indirectamente en los procesos mineros, con el objetivo de tener un lenguaje común que se enfoque en la mejora continua, calidad de la producción y eficiencia en costos. 

Bibliografía 

John Tynan, Fundamentals of Cost. The Minserve Group Pty Ltd.

Manual de Indicadores de la Industria Minera. Versión A-2014. Encare. 

Artículos relacionados

Lea en esta edición: PERUMIN Hub, plantas de oxígeno y cobre contra el Covid-19

Seguir leyendo

Un Plan Minero Estratégico para el desarrollo del país

Seguir leyendo

IIMP presentó PERUMIN Hub para diseñar y consolidar soluciones tecnológicas

Seguir leyendo
X

Ingrese sus datos aquí

X

Recuperar Contraseña

X

Recuperar Contraseña

Si tiene problemas para recuperar su contraseña contáctese con el Área de Servicio al Asociado al teléfono 313-4160 anexo 218 o al correo asociados@iimp.org.pe

X

Ha ocurrido un error al iniciar sesión

Si tiene problemas para recuperar su contraseña contáctese con el Área de Servicio al Asociado al teléfono 313-4160 anexo 218 o al correo asociados@iimp.org.pe

X

Ingrese sus datos y nos pondremos en
contacto para poder completar su compra

X

Ingrese sus datos y nos pondremos en
contacto para poder completar su compra