Ingniería plantas

Universidad Técnica Federico Santa María

Departamento de Industrias

Tarea Nº2

Ingeniería de Plantas Industriales

Profesor

Raúl Stegmaier

Ayudante

Pablo Valencia

Mayo 2013

Contenido

Resumen Ejecutivo

El presente trabajo tiene como objetivo hacer un análisis de mejoramiento de operación

de una planta de producción de cobre Minera “Smith” ubicada 200 [km] al norte de la

ciudad de Antofagasta, cuya capacidad de planta disponible en molienda, está dada por

tres líneas de producción definidas.

En atención a lo anterior, se podría asumir que para llevar a cabo la evaluación de

proyectos relacionadas con la mejora de los sistemas de producción, se debe analizar

solo la compra de nuevos equipos, renovarlos o como es el caso en cuestión, técnicas

que permiten reducir los tiempos medios de reparación, que conllevan a una mejor

disponibilidad; pero a esto necesariamente se debe adicionar el efecto financiero en el

período de evaluación del proyecto.

Es por lo expuesto que es necesario considerar para la evaluación los costos globales

derivados de las fallas asociadas a los elementos que conforman el sistema, por lo que se

deben tener cuenta los distintos escenarios de pérdida de producción esperada.

Para el caso enestudio se indica que las líneas de producción están compuestas por un

Molino de Barras (M. Barras), una Bomba y un Molino de bolas (M. Bolas). En esta planta

se trabaja las 24 horas del día, todos los días del año y el proceso de flotación (ubicado

aguas abajo) es capaz de procesar todo lo que las unidades de molienda produzcan.

Para evaluar la conveniencia de aumentar la capacidad de planta, vía mejoramiento de la

continuidad operacional, se dispone de un presupuesto de 47.000.000 (UM),

considerando un horizonte de evaluación de 5 años y una tasa de descuento de 10%

anual. Ello invirtiendo en nuevos equipos y/o en una técnica de capacitación, denominada

Ogilvy, que disminuye el MTTR de algunos elementos entregando mayor disponibilidad.

Para realizar la evaluación, se analizaron varias alternativas de casos para llevar a cabo

la mejora, lo que implicó generar distintas combinaciones para la instalación de equipos,

con o sin la capacitación incluida, todo ello en el marco presupuestario entregado, así

como el análisis de los resultados de disponibilidad que dichos escenarios entregaban, y

los respectivos costos globales para caso.

En función de lo anterior y considerando los supuestos más adelante detallados, se

estima que las mejor alternativa para llevar a cabo el mejoramiento de la planta de la

minera citada, es instalaren la línea 1, una bomba adicional en configuración paralelo,

aplicando la Técnica Ogilvy en las tres líneas de producción, toda vez que dicha solución

entrega la mejor disponibilidad de los subsistemas a razón de menores costos globales.

Esta implementación significa una inversión de $ 43.000.000, generando un costo global

para el periodo de evaluación de $ 204.691.861, todo ello dentro del marco

presupuestario mencionado.

Diagrama de Proceso

Desarrollo

Para el desarrollo de este trabajo se consideraron los siguientes supuestos:

1. Las 3 líneas de producción están configurados como un sistema fraccionado.

2. Los componentes dentro de cada línea están en configuración lógica en seria.

3. Los componentes que se adicionan a cada línea de producción se asumen instalados

en una configuración paralelo total. Si bien es cierto existe la posibilidad de realizar una

configuración stand-by, no se analiza dicha opción dado que se desconoce la información

asociada al conmutador.

4. Los costos de ineficiencia se expresan como UM/(Q x Año), siendo 3Q la producción

total de la planta, esta última formada por las 3 líneas del proceso.

5. Se asume que el precio entregado para los componentes considera la instalación del

mismo.

6. Una vez utilizada la técnica Ogilvy, se asume que al instalar un equipo adicional

considera la mejora del MTTR entregada por la técnicabajo el mismo costo.

7. Existe disponibilidad física para la instalación de equipos adicionales a cada línea.

Considerando la información entregada se tiene lo siguiente:

Tabla 1. Tabla de datos monetarios

A continuación se muestra la tabla con las combinaciones posibles asociadas a las

posibles fallas de la(s) líneas de la planta, sus pérdidas asociadas y las respectivas

probabilidades de ocurrencia.

Tabla 2. Posibles escenarios de producción

Se considera como caso base el no ejecutar ninguna medida de instalación de nuevos

componentes o técnicas de capacitación, esto es el estado actual de producción de la

planta. Esto arroja como resultado que la bomba resulta ser el componente crítico para

cada línea de producción, cuya configuración es en serie, dado su menor disponibilidad.

Esto se refrenda en la siguiente tabla:

Tabla 3. Caso base por línea de producción

Análogamente se realiza el mismo análisis aplicando la Técnica Ogilvy arrojando como

resultado una mayor disponibilidad (alrededor de un 8%) para cada línea de producción,

esto se muestra en la siguiente tabla:

Tabla 4. Análisis de la Técnica Ogilvy en la línea de producción.

A continuación, a modo de ejemplo se presentan dos tablas que muestran el análisis de

disponibilidad de las líneas, considerando la instalación de dos componentes los que se

ajustan al presupuesto entregado, estoes 2 bombas en paralelo (Tabla 5) y 2 Molinos de

Bolas en paralelo (Tabla 6). Cabe señalar que el resto de las combinaciones se adjuntan

en la planilla Excel.

Tabla 5. Análisis de línea con 2 bombas en paralelo

Tabla 6. Análisis de línea con 2 molinos de bolas en paralelo

Análisis por costos globales

En atención a la información obtenida anteriormente se entrega a continuación una tabla

resumen, la que considera, para cada línea de producción la perdida esperada, la

inversión asociada tanto al caso base (0 UM) y a la implementación de la Técnica Olgivy,

así como también los costos globales respectivos

Tabla 7. Costos de ineficiencia y Globales de los casos Base y Tec. Ogilvy

Los cálculos mostrados en la tabla anterior, así como para cada una de las

combinaciones posibles de instalación de nuevos componentes aplicando o no la

tecnología Ogilvy se entregan en la planilla Excel anexa al trabajo.

No obstante, a continuación se presenta la tabla con el mejor escenario ajustado al

presupuesto disponible para la implementación de la mejora ($ 47.000.000), esto con la

mejor disponibilidad de los subsistemas a razón de menores costos globales.

Tabla 8. Mejor caso obtenido del análisis

Conclusiones

Dado las distintas combinaciones posible analizados, se determinó que el mejor escenario

para cumplir con el objetivobuscado, mejoramiento de operación de una planta de

chancado, se da instalando una bomba en paralelo en la Línea 1, y aplicando la Técnica

Ogilvy en las tres Líneas, toda vez que se enmarca dentro del presupuesto entregado.

Esta mejora se traduce en una disminución de los costos globales de 188.625.776 U.M.,

respecto del caso base y mayor disponibilidad de las Líneas.

Cabe señalar que para ello fue necesario realizar el análisis caso-caso, para lograr

identificar el mejor escenario.

Se hace presente sin perjuicio, que se efectuaron los cálculos respectivos considerando el

Molino de Bolas, se entiende ello es muy difícil de implementar en una línea dado la

magnitud del equipo así como inversión asociada a este, se debe considerar además que

la adquisición de un nuevo Molino de Bolas, implica que este pueda entrar en operación

dos años después de la inversión.

Para análisis desarrollado en este informe fue necesario plantear una serie de supuestos

que permitieran lograr continuidad en el análisis de la información dado que no se contaba

con la plenitud de información necesaria.

Del caso base y aplicación de la Técnica Olgivy se puede visualizar una mejora en la

disponibilidad de la línea, asociada a la redundancia del equipo crítico (Bomba) por su

menor disponibilidad, esto ratifica que el resultado obtenido es coherente dado que se

adiciona una bomba en paralelo.