METODOLOGÍA DMAIC PARA INCREMENTAR LA...
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FACULTAD DE INGENIERÍA
Carrera de Ingeniería Industrial y Comercial
METODOLOGÍA DMAIC PARA INCREMENTAR LA DISPONIBILIDAD OPERATIVA DE PERFORADORAS
HIDRÁULICAS DE UN TALLER DE MAQUINARIA PESADA
Tesis para optar el Título Profesional de Ingeniero Industrial y
Comercial
CARPIO HUARANCCA, YOSSELIN KATHERINE
Asesor:
Ing. MBA Michael Zelada García
Lima – Perú
2018
2
JURADO DE LA SUSTENTACION ORAL
……………….………………………………………
Presidente
……………….………………………………………
Jurado 1
……………….………………………………………
Jurado 2
__________________________________________________
Entregado el: 10 de julio del 2018 Aprobado por:
.……………….……………………………………… …………….……………………………………… Graduando: Asesor de Tesis: Yosselin Katherine Carpio Huarancca Michael Zelada García
3
UNIVERSIDAD SAN IGNACIO DE LOYOLA
FACULTAD DE INGENIERIA
DECLARACIÓN DE AUTENTICIDAD
Yo, YOSSELIN KATHERINE CARPIO HUARANCCA, identificado/a con DNI Nº 47831127
Bachiller del Programa Académico de la Carrera de INGENIERÍA INDUSTRIAL Y
COMERCIAL de la Facultad de Ingeniería de la Universidad San Ignacio de Loyola, presento
mi tesis titulada:
METODOLOGÍA DMAIC PARA INCREMENTAR LA DISPONIBILIDAD OPERATIVA DE
PERFORADORAS HIDRÁULICAS DE UN TALLER DE MAQUINARIA PESADA.
Declaro en honor a la verdad, que el trabajo de tesis es de mi autoría; que los datos, los
resultados y su análisis e interpretación, constituyen mi aporte. Todas las referencias han sido
debidamente consultadas y reconocidas en la investigación.
En tal sentido, asumo la responsabilidad que corresponda ante cualquier falsedad u ocultamiento
de la información aportada. Por todas las afirmaciones, ratifico lo expresado, a través de mi
firma correspondiente.
Lima, Julio del 2018
…………………………..…………………………..
(Yosselin Katherine Carpio Huaranca)
DNI N° 47831127
4
INDICE DE CONTENIDOS
EPÍGRAFE 12
DEDICATORIA 13
AGRADECIMIENTO 14
RESUMEN 15
ABSTRACT 16
INTRODUCCIÓN 17
PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN 18
Identificación del Problema 18
Formulación del Problema. 22
Problema general. 22
MARCO REFERENCIAL 23
ANTECEDENTES 23
Antecedentes Internacionales 23
Antecedentes Nacionales 24
ESTADO DEL ARTE 26
MARCO TEÓRICO 32
Metodología Six Sigma DMAIC 32
Ciclo Shewhart – Deming 33
Disponibilidad Operativa 34
Tiempo de Reparación (MTTR) 34
Tiempo de Operación (MUT) 35
Perforación y Voladura en Minería 35
Jumbo Hidráulico 36
Perforadora Hidráulica 36
Riesgo Laboral 37
Matriz IPER 37
Diagrama de Pareto 38
Ingeniería de Métodos 38
5
Medición del trabajo o Estudio de Tiempos 39
Formato de Estudio de tiempos 39
Cronómetro Industrial 40
Cursograma Analítico del proceso 40
Diagrama de Recorrido 41
5 porqués 41
Diagrama de Gantt 42
5S 42
7 Desperdicios 43
OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION 44
Objetivo General. 44
Objetivos Específicos. 44
JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN 45
Justificación Teórica 45
Justificación Práctica 45
Justificación Social 45
HIPÓTESIS 46
MATRIZ DE CONSISTENCIA 47
MARCO METODOLÓLICO 47
Metodología 47
Paradigma 48
Enfoque 48
Método 48
VARIABLES 49
Variable Independiente 49
Variable Dependiente 49
POBLACIÓN Y MUESTRA 51
Población 51
Muestra 51
UNIDAD DE ANÁLISIS 51
INSTRUMENTOS Y TÉCNICAS 52
6
PROCEDIMIENTO Y MÉTODO DE ANÁLISIS: 53
Procedimiento para el Objetivo 1 53
Procedimiento para el Objetivo 2: 76
Procedimiento para el Objetivo 3: 84
Procedimiento para el Objetivo 4: 85
RESULTADOS 87
Resultados referidos al objetivo 1 87
Contraste de hipótesis específica 1 88
Resultados referidos al objetivo 2 90
Resultados referidos al objetivo 3 91
Contraste de hipótesis específica 3 92
Resultados y Contraste de Hipótesis general 94
DISCUSION 97
CONCLUSIONES 98
RECOMENDACIONES 98
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 99
ANEXOS 1
7
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1: Cuadro de Impacto al Negocio y al Cliente .................................................................... 22
Tabla 2: Simbología utilizada en el Cursograma Analítico .......................................................... 41
Tabla 3: Los 7 de Desperdicios, síntomas y posibles causas ........................................................ 43
Tabla 4: Matriz de Consistencia ................................................................................................... 47
Tabla 5: Instrumentos y Técnicas de Recopilación de Datos ....................................................... 52
Tabla 6: Matriz DMAIC para el objetivo 11 ................................................................................ 53
Tabla 7: Formato de tiempos para el proceso de reparación de perforadora hidráulica. .............. 56
Tabla 8: Formato de tiempos para el proceso de reparación de perforadora hidráulica sin tiempos
extraños .................................................................................................................................. 57
Tabla 9: Escala británica de valoración del empleado .................................................................. 58
Tabla 10: Formato de tiempos con el tiempo normal hallado ...................................................... 59
Tabla 11: Cuadro de suplementos ................................................................................................. 59
Tabla 12: Porcentajes de suplementos .......................................................................................... 60
Tabla 13: Formato de tiempos con el tiempo estándar hallado por actividad .............................. 60
Tabla 14: Diagrama Analítico del Proceso(DAP) antes de la implementación de mejoras ......... 62
Tabla 15: Matriz del Diagrama de Recorrido: Disposición Anterior Sala Hidráulica de
Perforadoras ........................................................................................................................... 64
Tabla 16: Análisis para las actividades de Transporte .................................................................. 64
Tabla 17: Análisis para las actividades de Demora ...................................................................... 65
Tabla 18: Análisis de los 5 porqués para las actividades de Transporte ....................................... 65
Tabla 19: Análisis de los 5 porqués para las actividades de Demora ........................................... 66
Tabla 20: Cuadro de planes acción para las actividades de Transporte ........................................ 69
Tabla 21: Cuadro de planes acción para las actividades de Demora ............................................ 69
Tabla 22: Diagrama de Gantt para la implementación de los planes de acción del objetivo 1 .... 70
Tabla 23: Formato de tiempos para el proceso de reparación de perforadora hidráulica después de
la implementación de mejoras ............................................................................................... 72
Tabla 24: Formato de tiempos para el proceso de reparación de perforadora hidráulica sin
tiempos extraños después de la implementación de mejoras ................................................ 73
8
Tabla 25: Diagrama analítico del Proceso (DAP) después de la implementación de mejoras ..... 74
Tabla 26: Matriz del Diagrama de Recorrido: Disposición Anterior Sala Hidráulica de
Perforadoras ........................................................................................................................... 75
Tabla 27: Matriz DMAIC para el objetivo 2 ................................................................................ 76
Tabla 28: Cuadro Matriz IPER antes de la implementación de mejora ........................................ 77
Tabla 29: Análisis de la matriz IPER ............................................................................................ 78
Tabla 30: Análisis de los 5 porqués para los peligros identificados ............................................. 79
Tabla 31: Planes de acción para los peligros identificados ........................................................... 80
Tabla 32: Diagrama de Gantt para la implementación de los planes de acción del objetivo 2 .... 81
Tabla 33: Cuadro Matriz IPER después de la implementación de mejoras .................................. 83
Tabla 34: Matriz DMAIC para el objetivo 3 ................................................................................ 84
Tabla 35:Cuadro Tiempo de Operación de Perforadoras hidráulicas ........................................... 84
Tabla 36: Promedio Tiempo de Operación de Perforadoras hidráulicas ...................................... 85
Tabla 37: Cuadro Costo-Beneficio después de la implementación de mejoras ............................ 86
Tabla 38: Promedio de tiempos de reparación antes y después .................................................... 89
Tabla 39: Tabla de la distribución T student para hallar el valor crítico de la hipótesis 1 ........... 90
Tabla 40: Tiempos de operación promedio antes y después de la implementación de mejoras ... 93
Tabla 41: Tabla de la distribución T student para hallar el valor crítico de la hipótesis 3 .......... 93
Tabla 42: Cuadro Disponibilidad Operacional promedio antes y después de la implementación de
mejoras................................................................................................................................... 95
Tabla 43: Tabla de la distribución T student para la hipótesis general ......................................... 95
9
ÍNDICE DE GRÁFICOS
Figura 1: Demanda mensual promedio (2016) ............................................................................. 20
Figura 2: Facturación mensual promedio (2016) .......................................................................... 21
Figura 3: Evolución de Lean Six Sigma (DMAIC) ...................................................................... 31
Figura 4: Estructura Six Sigma ..................................................................................................... 32
Figura 5: Herramientas usadas con mayor frecuencia en Proyectos Six Sigma ........................... 32
Figura 6: Estructura Ciclo Shewhar-Deming ................................................................................ 33
Figura 7: Fases Ciclo Shewhart – Deming vs Fases Six sigma DMAIC ...................................... 33
Figura 8: Fórmula para hallar la Disponibilidad operativa ........................................................... 34
Figura 9: Ciclo de minado dentro de la minería subterránea ........................................................ 35
Figura 10: Equipo de Perforación- Jumbo Hidráulico .................................................................. 36
Figura 11: Perforadora Hidráulica COP ....................................................................................... 37
Figura 12: Diagrama de Pareto ..................................................................................................... 38
Figura 13: Hipótesis General e Hipótesis específicas ................................................................... 46
Figura 14: Fórmula para hallar el tiempo normal ......................................................................... 58
Figura 15: Fórmula para hallar el tiempo estándar ....................................................................... 60
Figura 16: Diagrama de recorrido: Disposición Anterior Sala Hidráulica de Perforadoras ......... 63
Figura 17: Disposición Anterior de la Sala Hidráulica de Perforadoras ....................................... 70
Figura 18: Disposición Actual de la Sala Hidráulica de Perforadoras.......................................... 71
Figura 19: Diagrama de Recorrido después de la implementación de mejoras ............................ 75
Figura 20: Herramientas organizadas para mesa de trabajo 1 y 2 ................................................ 81
Figura 21: Herramientas organizadas para mesa de trabajo 2 ...................................................... 82
Figura 22: Soporte de perforadora hidráulica con bandejas de aceite .......................................... 82
Figura 23: Tiempo Reparación de perforadora hidráulica Antes vs Después de la implementación
de mejoras .............................................................................................................................. 87
Figura 24: Cantidad de Recorridos Antes vs Después de la implementación de mejoras ............ 88
Figura 25: Nivel de Riesgo del Proceso de Reparación de Perforadoras Antes vs Después de la
implementación de mejoras ................................................................................................... 91
Figura 26: Tiempo de Operación de Perforadoras Hidráulicas Reparadas Antes vs Después de la
implementación de mejoras ................................................................................................... 92
10
Figura 27: Disponibilidad Operativa de Perforadora Hidráulica Antes vs Después de la
implementación de mejoras ................................................................................................... 96
11
ÍNDICE DE ANEXOS
Anexo 1: Diagrama de Gantt - Implementación de Metodología DMAIC ................................... 1
Anexo 2: Tabla T Student ............................................................................................................... 1
Anexo 3: Formato de Estudio de Tiempos ..................................................................................... 2
Anexo 4: Estante con perforadoras Desarmadas ............................................................................ 3
Anexo 5: Mesa de trabajo 1 con cajones para guardar herramientas .............................................. 3
Anexo 6: Zona de componentes averiados ..................................................................................... 4
Anexo 7: Jumbo Hidráulico averiado con perforadora hidráulica averiada ................................... 4
Anexo 8: Jumbo Hidráulico reparado con perforadora hidráulica reparada ................................... 5
12
EPÍGRAFE
“La peor locura que he observado en el
mundo, es querer cambiar algo, haciendo lo
mismo”
Albert Einstein
13
DEDICATORIA
A mi padre Luis quien es la motivación e
impulso de mi crecimiento profesional y
personal cada día.
14
AGRADECIMIENTO
A todas las personas que me acompañaron en
el reto de cumplir esta etapa académica.
15
RESUMEN
Dentro de las instalaciones de un taller mecánico de una empresa dedicada a comercializar y
brindar servicio postventa de unidades mineras, se diagnosticó la baja disponibilidad operativa del
componente “Perforadora hidráulica”, siendo este el componente con mayor margen de
facturación y el de mayor demanda en reparaciones. Al ser de gran importancia la entrega del
componente reparado en plazos establecidos con el cliente y la seguridad laboral dentro de las
instalaciones se realiza la aplicación de la metodología DMAIC.
El principal objetivo de la presente investigación es determinar si existe un incremento en la
disponibilidad operativa del componente “perforadora hidráulica” mediante la implementación de
la metodología DMAIC, se define como disponibilidad operativa a la capacidad de un activo para
trabajar correctamente bajo ciertas condiciones en base a su tiempo de operación y tiempo de
reparación dado.
Como parte de la aplicación de la metodología, se definió como proceso a mejorar el área de
reparación de perforadoras hidráulicas a través de reuniones con los dueños del negocio, posterior
a ello el proceso se midió y analizo mediante la aplicación de técnicas y herramientas de
recopilación y análisis de datos, por último, dando fin a la metodología se implementaron las
propuestas de mejora dentro de la sala hidráulica de reparaciones.
Se demostró que la disponibilidad operativa del componente “Perforadora Hidráulica” se
incrementó en un 4%, la disponibilidad paso de una media de un 79% a un 82%, reduciéndose los
niveles de riesgo laboral y los tiempos de reparación en un 16.16%.
Palabras clave: DMAIC, perforadora, disponibilidad, proceso.
16
ABSTRACT
Inside of a company’s mechanical workshop dedicated at trade and after-sales services of
mining components, It was diagnosed the low operational availability of the “hydraulic rock drill”
component, which represents 70% of the total repairs carried out year after year.
Beign of great importance to deliver the repaired component within the deadlines
established with the client and work safety within the mechanical workshop, DMAIC methodology
is applied.
The main objective of the present investigation is to determine if there is an increase in
operational availability of the “ hydraulica rock drill” component through the implementation of
the DMAIC methodology,
Operational availability is defined as the capacity of an asset to work properly under certain
conditions depending on its operating time and repairing time.
Following the application of the methodology, meetings were held with the owners of the
process to identify the process, techniques of data collection and analysis were applied to analyze
the information and finally the improvement proposals were implemented within the mechanical
workshop.
It was demonstrated that the operative availability of the component "Hydraulic rock drill"
increased from 79% to 82%, reducing the levels of labor risk and repair times by 16%.
17
INTRODUCCIÓN
El crecimiento del sector minero se incrementó en un 9.7% según el Instituto Nacional de
Estadística e Informática (Base 2015) con lo cual se incrementaron las actividades de economía y
el crecimiento de nuevos mercados en el país. Sin embargo, el aumento de nuevos mercados no
implica necesariamente mayores ventas si antes no se asegura que los productos y/o servicios
ofrecidos satisfagan las necesidades de los clientes.
Actualmente existen muchas empresas peruanas dedicadas a comercializar y a realizar el
servicio postventa de equipos y componentes mineros, el cual consiste en la evaluación,
mantenimiento, reparación y alquiler de estos, sin embargo, estas empresas no disponen de
procesos productivos eficientes lo que genera gestionar de forma inadecuada las entregas de los
equipos y componentes reparados a tiempo y ejecutar los trabajos de mantenimiento de forma
insegura.
Como parte de la solución a la inadecuada gestión de los procesos en mención surge la
aplicación de la metodología DMAIC, la cual sigue una ideología de negocios centrada en la
satisfacción del cliente, a través de la eliminación de los desperdicios identificados en cada etapa
de un proceso. Esta metodología trabaja con instrumentos de calidad los cuales optimizan de forma
perceptible el rendimiento de los procesos de una compañía.
En el capítulo introductorio se mostró el planteamiento del problema de la investigación en
mención, el marco referencial, en el cual se evaluaron las teorías que comprenden las variables de
investigación y los antecedentes aplicados por otras empresas.
En el capítulo Procedimiento y método de Análisis se aplicaron las diferentes técnicas e
instrumentos de recopilación y análisis de datos para ejecutar los objetivos de la investigación.
En el capítulo de resultados se detalló lo que se obtuvo en cada etapa de la metodología, a través
de gráficos de comparación de las disposiciones anteriores y actuales del proceso.
En el último capítulo de discusión, se describieron las conclusiones y recomendaciones que se
observaron en el estudio con el fin de aportar lo requerido para investigaciones posteriores.