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Revista Minería Chilena Nº454

abril de 2019

Disminución de los costos por hora en neumáticos de camiones mineros

Después de diez años de liderar la gestión de neumáticos en distintas faenas mineras de forma tradicional, se quiso analizar este proceso a través de nuevas miradas, para encontrar asociaciones entre variables nunca exploradas.

Artículo elaborado por Víctor Barrientos B., jefe Mantenimiento Mina en Cap Minería, Magíster en Gestión de Activos UFSM.

En Chile el sector industrial de la minería del cobre es uno de los más grandes del mundo; es así como en sus faenas mineras se concentra una enorme cantidad de flotas de camiones para la extracción de material (Tabla 1). Estos camiones son cargados generalmente por palas y transportan el material con valor económico al chancador para disminuir su tamaño y, posteriormente de innumerables procesos, obtener cátodos o concentrado de cobre.

El material sin valor económico es transportado a distintos sectores para su destino final denominados botadores. En la Figura 1 se muestra en forma esquemática esta dinámica.

Figura 1  Esquema de funcionamiento de la extracción de material de una mina.

El mercado mundial de neumáticos para camiones mineros está dominado por fabricantes como Bridgestone y Michelin. Sus expertos asesoran a las distintas faenas mineras sobre el uso y rendimiento de sus productos. En general, los proveedores sugieren como regla que un neumático nuevo debe operar primero 1/3 de su tiempo de vida en posiciones delanteras y posteriormente 2/3 en posiciones traseras. Lo anterior, se justifica por un mejor aprovechamiento del producto y por las condiciones de operación del equipo, dado que el peso que soporta cada unidad de neumático en posiciones delanteras, duplica al de las posiciones traseras.

Tabla  1 Cantidad de camiones en los mayores productores de concentrado de cobre

(Corresponde a información pública disponible, no representando necesariamente la situación actual)

Innovar desde las operaciones

Después de diez años de liderar la gestión de neumáticos en distintas faenas mineras de forma tradicional, se quiso analizar el proceso de gestión a través de nuevas miradas para encontrar asociaciones entre variables nunca exploradas. En innovación, se dice que debemos describir los “insight”, lo que implica “una forma novedosa e interesante de observar el problema que queremos resolver”.

Nuestra metodología consistió en la utilización de las técnicas de innovación para buscar nuevas miradas o insight en todos los procesos asociados a la gestión de neumáticos mineros. Para reconocer que hemos descubierto un insight, se debe cumplir al menos con dos de las siguientes características: a) revela conductas profundas no develadas previamente, b) sugiere un potencial para disrupción c) desafía las convenciones actuales de la industria y/o el mercado d) inspira a unos y crea incomodidad en otros y e) crea un momento de sorpresa en el cual se piensa diferente.

La metodología toma como antecedente un concepto de Clayton Christensen, académico estadounidense y referente mundial en innovación disruptiva. Christensen subraya que uno de los desafíos es definir el propósito mayor de las personas u organizaciones. Para determinar este propósito se deben responder interrogantes básicas, como ¿cuál es la necesidad real? Y al respondernos esta pregunta, dada la actual contingencia de las operaciones mineras en todo el mundo, la necesidad es la reducción de los costos por hora para todos sus gastos, incluyendo los neumáticos.

Con los antecedentes anteriores, nos enfrentamos a una disociación entre la regla planteada por los fabricantes que es “maximizar el rendimiento” y la necesidad resultante por el nuevo escenario de “operar con los mínimos gastos”. Esta incongruencia nos mostró una oportunidad para innovar.

Otro referente a nivel mundial en temas de innovación es Larry Keeley, quien categoriza las innovaciones en diez tipos, una de las cuales la denomina “innovación en los procesos”. A su vez, estas innovaciones de procesos las divide en doce formas que pueden adoptar las empresas para su proceso de agregación de valor (Tabla 2).

Tabla 2  Tipos de innovaciones en los procesos (Larry Keeley)

Al realizar las consultas a los distintos fabricantes de neumáticos para camiones mineros, descubrimos que la sugerencia técnica de operar en la razón 1/3 de la vida del neumático en posiciones delanteras, tiene que ver más con un tema de reutilización de los mismos para posiciones traseras, que por un factor técnico de acumulación de esfuerzos sobre ellos.

Dado lo anterior, nos preguntamos ¿cómo podemos relacionar la frecuencia de rotación y los niveles de inventarios de neumáticos reutilizables para posiciones traseras, para minimizar su consumo? Esta nueva relación fue modelada y, después de sucesivas iteraciones, se obtuvo la frecuencia de rotación que minimice los consumos de neumáticos nuevos.

Denominada como la “frecuencia óptima”, ésta es para la cual se minimizan los consumos de neumáticos nuevos desde bodega y, por ende, la que entrega los menores costos por hora.

Analizando los resultados obtenidos de las simulaciones, constatamos que para trabajar en esta frecuencia óptima es requisito indispensable que los procesos de reparaciones de neumáticos reutilizables para posiciones traseras, deben ser lo más rápidos posible, es decir seguir el concepto de “just in time”. De no ser así, se produciría el efecto contrario de aumento en el consumo de unidades nuevas por faltas de stock.

En la Figura 2 se muestran las distintas fuerzas a las cuales está sometido un camión minero y sus neumáticos. Estos equipos poseen dos neumáticos en posiciones delanteras y cuatro en posiciones traseras.

Figura 2  Diagrama de fuerzas sobre un camión minero

Aprovechando las ventajas competitivas

Para la validación de los resultados entregados por la simulación, se planteó la idea de comenzar a trabajar con la frecuencia óptima en una faena minera que denominaremos “A”. Para este caso en estudio se realizó una detallada revisión de todas las etapas de gestión de los neumáticos, y pudimos encontrar a lo menos dos ventajas competitivas (elementos que la competencia no puede igualar y que son permanentes en el tiempo), que corresponden a los siguientes aspectos: a) predictibilidad del consumo de neumáticos nuevos y b) distancia a los centros de reparación de neumáticos.

Con respecto a la predictibilidad del consumo de neumáticos, esto se debe a que en la faena minera en estudio existe un buen nivel de limpieza de las pistas, lo que hace que ocurran un mínimo de cortes en neumáticos, que generen como consecuencia retiros prematuros. Producto de lo anterior, las proyecciones de consumo de neumáticos nuevos se cumplen con el mínimo de variaciones. Para los neumáticos reutilizables para posiciones traseras ocurre la misma situación.

Conceptualmente, mientras menores variaciones tenga la demanda de un bien, menores son los niveles de inventarios que requiero para satisfacer esta demanda. En benchmarking realizado con otras ocho faenas mineras que utilizan la misma medida de neumáticos (Tabla 3), podemos observar que la faena minera “A” tiene los más altos porcentajes de neumáticos dados de baja por desgaste, lo que confirma la cultura del cuidado de la pista.

Tabla 3  Benchmarking para ocho faenas mineras

Resultados

En el transcurso del desarrollo de esta iniciativa aplicada a la faena minera “A” por el período de 24 meses, se realizaron variadas modificaciones a las formas de operar existentes hasta ese momento. Con lo anterior, se obtuvieron disminuciones en los costos por hora de más de un 30% y los tiempos de logística para los neumáticos reutilizables disminuyeron en un 70%.

De igual forma, al comparar los resultados de los últimos dos años de operación con la faena minera “B”, que es la que tiene los menores costos por hora del benchmarking realizado, se aprecia que en ésta se mantuvieron constantes en el tiempo, mientras que en la faena “A” bajaron de forma sostenida. En la Figura 3 se muestran gráficamente estas evoluciones en los costos por hora para un período de cuatro años.

Figura 3  Evolución de los costos por hora entre dos faenas mineras

Al mirar este trabajo desde la óptica de la innovación, se puede categorizar como “eficiencia en los procesos”, dado que aquí logramos producir lo mismo (transportar el material del proceso minero) con un menor uso de recursos (menor consumo de unidades de neumáticos nuevos).

De igual forma, pudimos establecer una correlación entre las variables que antes no existía. La frecuencia de rotación, los tiempos de logística por reparación y los niveles de inventario de neumáticos reutilizables, deben estar perfectamente sincronizados para obtener los objetivos esperados.

Mayores detalles de los trabajos realizados para obtener estos resultados se pueden encontrar en el libro Mantenimiento de Equipos en Minas a Cielo Abierto, de la editorial RIL.