metodologÍa dmaic para incrementar la...

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



RESULTADOS 87

Resultados referidos al objetivo 1 87

Contraste de hipótesis específica 1 88



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 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 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


10

Figura 27: Disponibilidad Operativa de Perforadora Hidráulica Antes vs Después de la


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.

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