Propuesta de implementación de Six Sigma para la reducción de pérdidas productivas en las perforaciones de pre-corte tajo abierto en fase 7, minera Toromocho 2025

Abstract

El proceso de perforaciones de precorte en la Fase 7 de la mina Toromocho presentaba un problema estructural de baja eficiencia y elevadas pérdidas productivas, evidenciado por una eficiencia promedio de 12,3 m/h, valor 15,2% inferior al estándar mínimo de 14,5 m/h, y pérdidas productivas equivalentes al 23,4% del tiempo operativo, lo que representaba 7,7 horas improductivas por turno y una desviación de 8,4 puntos porcentuales respecto al límite aceptable de 15%. Frente a este escenario, la investigación se desarrolló bajo un enfoque cuantitativo, aplicado y explicativo, utilizando la metodología Six Sigma a través del ciclo DMAIC, con el objetivo de identificar las variables críticas del proceso, reducir la variabilidad operativa y mejorar la productividad, conforme a los principios de la investigación científica aplicada. El diagnóstico inicial permitió estructurar el proceso mediante CTQ y KPI operativos, desagregando las pérdidas productivas en variables controlables como tiempos no contributivos, disponibilidad mecánica y cumplimiento del diseño. En la fase Medir se analizaron 120 turnos operativos, identificándose 20 variables potenciales, de las cuales 7 variables críticas concentraban el mayor impacto sobre las pérdidas productivas. El análisis por dominio geológico evidenció una elevada dispersión del desempeño, particularmente en la velocidad de penetración (ROP). En la fase Analizar, mediante pruebas estadísticas t y ANOVA con un nivel de confianza del 95% (α = 0,05), se validó que solo tres variables explicaban de manera dominante el 23,4% del tiempo improductivo: riesgo geomecánico elevado, variabilidad del desempeño por dominio geológico y diseño no optimizado del patrón de perforación, con p = 0,000, F > 95 y R² superiores al 90%. La fase Mejorar materializó la reducción de pérdidas productivas a través de tres ejes técnicos integrados. La priorización geomecánica de frentes, basada en indicadores como RMR (40–55), permitió reducir los atascamientos responsables de 2,1 h/turno, equivalentes al 27% del tiempo improductivo total. La mitigación de la variabilidad geológica mediante SOPs adaptativos, desarrollada a partir del análisis de los datos operativos, redujo la desviación estándar del ROP de 8 m/h a 3 m/h y el coeficiente de variación de 0,36 a 0,14, logrando una reducción del 61% de la variabilidad e incrementando la utilización efectiva del equipo de 68% a 72%, lo que representó una recuperación directa de aproximadamente 0,5 h/turno de tiempo productivo. Asimismo, la optimización del diagrama de perforación del precorte permitió controlar el daño inducido, reducir la sobreexcavación y minimizar taladros críticos, disminuyendo reprocesos y tiempos ocultos que afectaban la productividad real. Como resultado global, aunque el ROP promedio aumentó de 33,2 m/h a 35,0 m/h (+5,4%), la eliminación sistemática del tiempo improductivo permitió incrementar la utilización efectiva de 55% a 75% y elevar los metros perforados por turno de 219 m a 315 m, lo que representa un incremento del 44% en producción efectiva por turno, sin incremento de flota, turnos ni recursos adicionales. Desde la perspectiva Six Sigma, el proceso evolucionó desde un desempeño cercano a 2,5 Sigma hacia un escenario proyectado superior a 4,0 Sigma, con una tasa de defectos inferior al 1%, logrando una reducción mínima comprobable de 8,4 puntos porcentuales en las pérdidas productivas y alineando el proceso al objetivo operativo de PP ≤ 15%. En conclusión, la investigación demuestra, que la implementación de la metodología Six Sigma permite reducir de manera efectiva las pérdidas productivas, disminuir la variabilidad operativa y mejorar sustancialmente la productividad del proceso de perforaciones de precorte en la Fase 7 de la mina Toromocho, validando su aplicabilidad como modelo técnico de mejora continua sostenible en operaciones mineras a cielo abierto.