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XXVIII Convención Minera Internacional, AIMMGM AC, Veracruz, Ver., 28 al 31 de octubre de 2009

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USO DE METODOLOGÍA SEIS SIGMA EN LAS MINAS DE PEÑOLES

JORGE TORRES-OVIEDO*1, DANIEL AGUILAR2 y RODOLFO ESPINOSA3

1Master Black Belt, Química del Rey, Peñoles, 2Planta Concentradora, Minera Madero S.A. de C.V., 3Gerencia Técnicas Plantas – Servicios Industriales Peñoles S.A. de C.V. (*[email protected])

RESUMEN

Este artículo presenta la metodología Seis Sigma y las experiencias que se han tenido en su aplicación para la realización de proyectos clave en las Plantas Concentradoras de Peñoles. Los resultados que se han obtenido han sido muy positivos, tanto en términos de resultados económicos como por los beneficios intangibles, con una inversión mínima se han obtenido grandes beneficios. Seis Sigma es eficaz para la mejora continúa de los procesos de concentración de minerales ofreciendo una alta rentabilidad; se enfoca en encontrar las causas reales de los problemas, resolverlos de raíz y mantener su beneficio a través del tiempo; proporcionar al personal entrenamiento y herramientas para trabajar en equipo en el análisis y mejora de los procesos; incrementar el conocimiento del personal en los procesos operativos y con una visión interdisciplinaria, con base en análisis estadísticos y el intercambio de experiencias; ayuda a obtener resultados desde las primeras sesiones de los proyectos. Se pretende continuar vigorosamente con la implementación de Seis Sigma para la realización de proyectos de alto valor agregado y estratégicos. Se continuará preparando al personal de las diferentes minas como coordinadores de proyectos (Green Belts) que en paralelo desarrollaran proyectos en sus unidades.

ABSTRACT

This paper describes the Six Sigma Methodology and the experiences during its implementation in key projects for the Peñoles Concentrators. The results have been very good in terms of economical benefits and also in terms of intangible benefits, great benefits are generated with a minimum investment. The Six Sigma methodology has been proved to be very effective for continual improvement of the mineral processing concentration processes, offering a high profit; it focuses in finding the real causes of the problems, solving the problems from their roots and keeping the benefits over time; offering the personnel training and tools to do team work, analyzing and improving their processes; increases the knowledge of the operating processes with a wider view from different fields, based on statistical analysis and crossing experiences; it helps to get results from the first two work sessions of the project. Peñoles will continue using Six Sigma at a great pace and applying it to key projects and more people will be trained as “Green Belts” to coordinate their mine projects, the training will be conducted in parallel with the development of the projects.

INTRODUCCIÓN

Industrias Peñoles S.A. de C.V. forma parte del Grupo Bal. La División Minas de Peñoles opera seis minas de metales básicos directamente y Fresnillo Plc opera tres minas de metales preciosos.

Peñoles opera seis minas subterráneas en México, cinco de estas son polimetálicas (Au, Ag, Pb, Zn, Cu): Tizapa (Estado de México), Sabinas y Fco. I. Madero (Zacatecas), Naica y Bismark (Chihuahua). Milpillas (Sonora) es una mina de cobre, que produce cátodos de Cu. En las minas polimetálicas se cuenta con procesos de flotación para extraer concentrados de sulfuros de plomo, zinc y cobre; y en Milpillas se utiliza el proceso de lixiviación en montones-extracción por solventes-electrodepositación.

Fresnillo Plc opera tres unidades mineras con valores primordiales en metales preciosos: Fresnillo (Zacatecas) y Ciénega (Durango) (Au, Ag, Pb y Zn); y La Herradura (Edo. Sonora) (Au). En Fresnillo y Ciénega se usa la flotación para extraer concentrados Au, Ag, Pb y Zn; y en La Ciénega las colas de flotación son lixiviadas, y el oro se recupera por el proceso de lavado en contracorriente-Merrill Crowe y se produce un precipitado Au-Ag. En La Herradura se utiliza el proceso de lixiviación en montones-Merrill Crowe-Fusión para producir un Doré.


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FIGURA 2

En ambos negocios se desarrollan proyectos de mejora para optimizar los procesos e incrementar su rentabilidad. Para garantizar la ejecución exitosa de estos proyectos es necesario desarrollar las capacidades de sus profesionistas y tener una cultura de trabajo en equipo direccionada a las necesidades de sus clientes tanto externos como internos. Por lo anterior, se decidió aplicar la metodología Seis Sigma (ó 6 Sigma) a los proyectos de mejora. Este trabajo describe la metodología 6 Sigma y las experiencias que se han tenido durante sus 12 meses de implementación.

¿QUÉ ES SEIS SIGMA?

DEFINICIÓN. Es una filosofía de excelencia enfocada en la satisfacción del cliente; a través de la mejora de los procesos, basados en el trabajo en equipo y en el uso de herramientas estadísticas (Figura 1). Seis Sigma facilita al personal a realizar su trabajo de una manera más estructurada y objetiva y a desarrollar una estructura de pensamiento. Provee de métodos y herramientas que promueven el trabajo en equipo. Fortalece la calidad de la toma de decisiones basados en hechos que involucran análisis causa-raíz y herramientas estadísticas.

PASOS DE LA METODOLOGÍA El método consta de 5 pasos (Figura 2): DEFINIR (DEFINE): ¿Cuál es el problema? En esta etapa se definen las necesidades del cliente y se determinan los objetivos de mejora. Esta etapa permite definir las limitaciones del proyecto, recursos y la duración del proyecto. MEDIR (MEASURE): ¿Cuál es la capacidad del proceso que va a ser mejorado? En esta etapa se colectan datos para medir el comportamiento de la variable que queremos optimizar o los defectos que queremos reducir. ANALIZAR (ANALYZE): ¿Cuáles son las causas del desempeño actual? En esta fase se utilizan herramientas analíticas y estadísticas para identificar y validar las causas más importantes que provocan la variación o los defectos. MEJORAR (IMPROVE): ¿Cuáles son las soluciones que permitiran alcanzar los objetivos de mejora? En esta etapa se proponen, evalúan e implementan las mejoras de los procesos que atacarán las causas principales de la problemática. CONTROLAR (CONTROL): ¿Qué controles debemos de establecer para mantener las mejoras? En esta etapa se determinan las actividades de estandarización y monitoreo, que permitan garantizar que las mejoras implementadas en la etapa anterior se mantengan a lo largo del tiempo.


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ANTECEDENTES EN PEÑOLES

Industrias Peñoles S.A. de C.V. (Peñoles) ha utilizado diversas filosofías de trabajo y de mejora en sus operaciones. En la Figura 3 se observan algunas de las metodologías implementadas en los últimos 20 años. En esta se puede apreciar la implementación de la metodología de seis sigma desde 2005 en el negocio de Químicos Industriales de Peñoles (Quirey y Magnelec).

ANTECEDENTES EN LA INDUSTRIA MINERA

De acuerdo a la información de los autores, la primera minera que implementó Seis Sigma como parte de su filosofía de trabajo fue Brunswick Mining and Smelting, Noranda; después fue adquirida por Xstrata Plc y que ahora lleva el nombre de Xstrata Brunswick. Brunswick inició la implementación de esta metodología en el 2004 y a enero 2009 llevaban 21 proyectos terminados ó en etapa final de implementación y todos los proyectos implementados con proyectos de la planta concentradora tanto de aspectos operativos como de mantenimiento y ambientales (Roberts y Col., 2008). ¿CUÁNDO USAR 6 SIGMA?

Se recomienda en una primera fase, trabajar en mejoras de proceso básicas, con un enfoque de estandarización de las operaciones. El propósito de esta etapa es permitir que los procesos se estabilicen (fruta en la parte baja del árbol). Dentro de una segunda etapa de mejora, se recomienda enfocarse a la documentación de los procesos, es decir, la generación de bases de datos de los principales indicadores y mediciones en Planta. En la implementación de un proyecto de Seis Sigma es necesario que los procesos cuenten con información documentada.


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Una vez que las operaciones se estabilizan y maduran, es un buen momento para implementar 6 Sigma, ya que el grado de dificultad es mayor y se requiere el apoyo de herramientas más estructuradas y ordenadas para detectar las causas raíz de las desviaciones y solucionarlas.

ESTRATEGIA DE IMPLEMENTACIÓN

Algunos de ellos son: el apoyo de los Directivos, el contar con expertos en la metodología dentro de la empresa, la selección de una unidad minera dispuesta a evaluar la metodología para la realización Fueron varios los factores requeridos para la exitosa implementación de la metodología, del primer proyecto (piloto), la selección de proyectos estratégicos y el entusiasmo del personal. APOYO DE LOS DIRECTIVOS. Este tipo de metodologías de trabajo requiere de todo el apoyo, compromiso y empuje de los Directivos, quienes en su momento y a raíz de su implementación en Química del Rey (Quirey), invitaron a todas las Unidades Mineras a adoptar 6 Sigma; después de esta sesión de arranque todavía tuvieron que pasar 2 años para iniciarlo en la primera unidad minera, F.I. Madero, ya que fue necesario romper paradigmas para decidirse a evaluarlo. ADOPTAR NUEVOS RETOS Y ROMPER PARADIGMAS. El inició de 6 Sigma en las unidades mineras no se dio de una manera natural, ya que existía la creencia de que era particularmente aplicable a la Industria Manufacturera y por tanto no era una herramienta adecuada para los procesos de las plantas concentradoras. La aplicación de 6 Sigma por parte de la planta concentradora de Brunswick fue una pieza clave para convencernos de que la metodología también era aplicable en los procesos de las plantas concentradoras de Peñoles. DISPONIBILIDAD DE ASESORES 6 SIGMA EN CASA. El hecho de contar dentro de Peñoles con un equipo de asesores en 6 Sigma facilitó enormemente la implementación de la metodología; que de haber sido a través de consultores externos hubiera tomado más tiempo y con menor efectividad.


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SELECCIÓN DE PROYECTOS CLAVE. La Figura 4 ilustra el proceso de realización de un proyecto 6 Sigma. Los elementos clave observados son: a) selección del proyecto, b) uso adecuado de la metodología por parte de un Asesor, c) formación de un equipo de trabajo interdisciplinario, d) selección y formación del Coordinador del Proyecto. La selección de la Unidad Minera es factor clave, ya que para iniciar exitosamente una nueva filosofía de trabajo se requiere que el Líder del Proyecto este completamente convencido de las bondades esperadas de la metodología y también es necesario que el Patrocinador (Gerente de la Unidad Minera) brinde todo el apoyo requerido para su implementación.

OBTENER BENEFICIOS IMPACTANTES Y DESARROLLAR AL PERSONAL. La expectativa de la implementación de la metodología 6 Sigma fue asegurar resultados excelencia en los proyectos y desarrollar las capacidades de nuestros profesionales para fortalecer una cultura de trabajo en equipo, enfocada a las necesidades del cliente y calidad de la toma de decisiones basados en hechos que involucran análisis causa-raíz y herramientas estadísticas. La formación del coordinador de proyecto en la metodología Seis Sigma se llama entrenamiento Green Belt. En la Figura 5 se muestran los temas incluidos en sus 3 semanas de capacitación (CIMAT - Curso de formación de Green Belt en Seis Sigma). Cabe señalar que a la par que el coordinador recibe su entrenamiento en GB –Green Belt trabaja en el desarrollo del proyecto en su unidad.

RESULTADOS Y ANÁLISIS

METODOLOGÍA APLICADA EN VARIAS UNIDADES MINERAS - CASOS EJEMPLO Cada una de las cinco etapas de la metodología 6 Sigma tiene sus entregables, como se observa en la Figura 6. También notar que desde la primera etapa –Definir- se inicia la obtención de mejoras (Mejoras Rápidas).


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En las siguientes figuras se presentan algunos ejemplos de los entregables más importantes de cada etapa, para ilustrar la forma en que se va desarrollando un proyecto. En la Figura 7 se muestra un entregable de la fase de Definir, el Contrato del Proyecto “Incrementar la Recuperación de Cobre en el Circuito Pb-Cu” de Unidad F.I. Madero. Adicional a los apartados clave como son la Definición del Problema, Objetivos e Impacto en el negocio, vale la pena observar que los integrantes del equipo provienen de diferentes áreas: Operación, Contraloría, Geología, Mina, Mantenimiento, Laboratorio, Investigaciones e Instrumentación, ya que son las áreas mas involucradas en este proyecto. Un equipo interdisciplinario es un elemento clave para el lograr y exceder las metas del proyecto. En la Figura 8 se incluye un entregable de la fase Medir, “Entender la Variación de la Y”, un proyecto de Unidad Sabinas “Optimizar el Proceso de Molienda en Plantas 1 y 2; para la problemática de Paros No Programados, esta herramienta enfoca el esfuerzo en las Fallas por quebradoras. (Los ejercicios se realizaron usando el Software Minitab versión 15.1. English. © 2006 Minitab Inc.)


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En la Figura 9 se incluye un entregable de la fase Analizar del proyecto de “Incrementar la Recuperación de Cobre en el Circuito Pb-Cu” de Unidad Madero. Se observa como se depuran las causas vitales de la variación para enfocarse en resolver el 20% de las causas que determinan el 80% de la problemática. El propósito es resolver inicialmente las causas de mayor impacto y frecuencia, y que además requieren el menor esfuerzo para solucionarlas.

En la Figura 10 se incluye un entregable de la etapa de Mejorar del proyecto de la Unidad F.I. Madero. Se muestra la mejora en la Recuperación de Cu; se puede observar que ésta se dio de manera gradual, ya que en cada fase se van implementando las propuestas que ya fueron validadas por el equipo.


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Un ejemplo de la etapa de controlar se muestra en la Figura 10b. En el proyecto de La Herradura, se observa en que valores se deben de dosificar 2 reactivos para obtener la mayor recuperación de Au en el proceso de Merrill Crowe (entre mas obscuro sea el contorno, mayor será la recuperación de Au).

PROYECTOS EN DESARROLLO EN LAS MINAS DE PEÑOLES

En las Figuras 11 y 12 se presentan los proyectos en desarrollo tanto de las minas directamente operadas por Peñoles como de las minas operadas por Fresnillo Plc; además se muestra el avance por etapa y global actualizado a Junio de 2009, el objetivo y el beneficio anual estimado en el Contrato del Proyecto. Se aprecia una diversidad de temas en los proyectos. Vale la pena enfatizar que en todas las Unidades Mineras los avances en los proyectos son muy positivos y se tienen resultados desde las primeras sesiones de trabajo.

A la fecha de elaboración de este trabajo, mayo 2009, se están implementando un total de siete proyectos con el uso de la metodología 6 Sigma tanto en las Plantas Concentradoras de las Unidades Mineras operadas por Peñoles, como de las operadas por Fresnillo Plc. Los resultados que se han obtenido han sido muy positivos, tanto en términos de resultados económicos como por los beneficios intangibles. Algunos de estos beneficios intangibles son: ayuda a las personas a hacer su trabajo de una manera más estructurada y más objetiva, fortalece una cultura de trabajo en equipo, fortalece la calidad de la toma de decisiones basados en hechos que involucran análisis causa-raíz y herramientas estadísticas. En la Figura 13 se presenta un cronograma de la implementación de proyectos.

FIGURA 10b


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Se pretende continuar vigorosamente con la implementación de la metodología 6 Sigma para la realización de proyectos de alto valor agregado y estratégicos. Se continuará preparando al personal de las diferentes minas como coordinadores de proyectos (Green Belts) que en paralelo desarrollaran proyectos en sus unidades.

RECONOCIMIENTOS

Los autores desean expresar su gratitud a los Directivos de Minas Peñoles y de Fresnillo Plc por permitirles publicar esta información. También reconocen y admiran la colaboración plena del personal de las Minas involucrados en los proyectos. También se reconoce de manera especial el apoyo de los Directivos de la División Metales-Químicos por proporcionar los recursos de asesoria para la implementación de esta metodología.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Roberts J., C. Deredin, JG Paulin, 2008. “Process Improvement Update at Brunswick Mine“. Proceedings of the 40th Annual Canadian Mineral Processors Conference, Paper# 4, pp. 27-49.

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