No autorizada por el autor para ser publicada a texto completo / Este trabajo busca identificar los factores y prácticas operacionales de mayor incidencia en el rendimiento de camiones y palas (equipos productivos), y realiza un análisis de las prácticas operacionales del sistema pala-camión buscando cuantificar las correlaciones entre estas prácticas y como afectan la productividad del carguío y transporte. A través del análisis anterior se pretende mejorar el área de capacitación de Minera Escondida por medio de un modelo de gestión. El modelo tiene como objetivo la reinstrucción planificada de operadores de carguío y transporte dando como resultado un aumento de la producción mina. La planificación de la reinstrucción se basa en un principio fundamental: encontrar al operador con mayor oportunidad de mejorar y reinstruirlo. Se consideró la información del sistema de despacho (Dispatch de Modullar) como herramienta comparativa del potencial de mejoramiento de los operadores. Se utilizó un periodo de 613 días de medición de modo tal de que los datos sean representativos. Se segregaron aquellas variables que mejor representaran las buenas o malas prácticas de los operadores. Para la operación de carguío se analizaron 4 variables: El rendimiento de la pala (en toneladas por hora efectiva), a través de un límite operacional que caracteriza a los valores demasiado bajos como fallas operacionales. Los tiempos de espera de arreglo de piso, arreglo de frente y traslado corto de la pala, a través de un límite operacional que caracteriza a los valores demasiado altos de tiempos de espera como fallas operacionales. Para la operación de transporte se analizó como variable comparativa el tiempo que demora el camión en posicionarse en la frente de carguío. Se pudo probar que, en la medida en que el operador completa más circuitos por turno, el tiempo de posicionamiento tiende a ser menor. Por lo tanto se utilizó un límite operacional, en función del número de circuitos por turno, que caracteriza a los tiempos de posicionamiento demasiado altos como fallas operacionales. La dependencia de las operaciones de carguío y transporte obliga a relacionar las variables en la comparación de operadores. La calidad de los posicionamientos del camión en la frente afectarán la comparación de operadores de pala y la calidad de los pisos de las frentes de las palas afectarán los tiempos de posicionamiento del camión. Esto permite organizar un plan de reinstrucción objetivo. Finalmente se recomienda utilizar el modelo para más variables productivas, agregar variables de daño de equipo que inciden en los costos y considerar el uso de simuladores para una línea base de operación más detallada.

Ingeniera Civil de Minas / Actualmente la industria minera se enfrenta a procesos cada vez más complejos y desafiantes en la planificación de mediano y corto plazo; la tendencia a la baja en las leyes promedios de los yacimientos, el aumento de los costos operacionales, la mayor selectividad y aumento en mezclas de minerales, son las nuevas limitantes a la hora de lograr una cierta producción. La falta de herramientas computacionales que permitan incorporar todas estas variables en el proceso de planificación de Corto Plazo, obliga a los planificadores a utilizar métodos de aproximación manual, de prueba y error, aplicando sustanciales esfuerzos para generar planes de Corto Plazo que satisfagan todas las necesidades y que se ajusten a los lineamientos del Largo Plazo. El siguiente trabajo de título presenta la validación de la herramienta de optimización BOS2 en el área de Planificación Minera del Corto y Mediano Plazo en Compañía Minera Cerro Colorado (CMCC) de BHP Billiton. BOS2 fue desarrollado por Delphos, laboratorio de Planificación Minera de la Universidad de Chile. Es un software de optimización, cuya función objetivo es la maximización de cobre fino. Para ello BOS2 integra la variabilidad mineralógica del yacimiento, que constituye el principal desafío en el complejo proceso de planificación en CMCC. La validación es realizada por medio de pruebas o corridas numéricas, llevadas a cabo por la plataforma Virtual Mining Machine (VMM) desarrollada por Cube Mine, empresa constituida a partir del laboratorio Delphos. Las pruebas de validación replican el plan Budget de Mediano Plazo, para el año fiscal 2013 y 2014 realizado por CMCC, a fin de obtener comparaciones en los finos de cobre entregados con ambas metodologías. Las pruebas de optimización se realizaron durante los meses de Abril a Julio del presente año. Los resultados observados en la primera etapa de validación, dan cuenta sólo de un 83% del compromiso de los finos de cobre del plan CMCC. A partir de estos hallazgos se identificaron oportunidades de mejoras técnicas para la aplicación del modelo en base a la liberación de restricciones. En efecto, al tomar la decisión de liberar la restricción de distancias entre fases contiguas, se alcanza un 97% de los finos estipulados en el plan CMCC, dando cuenta preliminarmente de la validez de esta herramienta en el proceso de planificación. Los resultados más relevantes del estudio se presentan en la siguiente tabla comparativa: Plan CMCC Validación 1 Validación 2 Material Procesado [Kton] 39,995 36,286 39,881 Finos de Cobre [Kton] 448 373 437 Remanejo [Kton] 4,713 4,567 3,444 Tal como se mencionó la validación 1 corresponde a la primera corrida numérica del modelo de optimización, mientras que la validación 2 corresponde al modelo con decisiones de mejoras técnicas, en las que se evidencia un aumento en los finos de cobre y mayor coherencia con el plan de CMCC, al mismo tiempo la disminución de un 27% en el remanejo de materiales indica un potencial de beneficio para el negocio.

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Magíster en Gestión de Operaciones / Ingeniero Civil Industrial / El problema de programación minera de corto plazo en minería a cielo abierto abarca un gran espectro de decisiones operacionales. Estas decisiones deben tomarse a nivel de extracción minera, transporte de material y durante los procesos de planta a los se somete el mineral obtenido. Además de las muchas decisiones, deben tomarse en cuenta un número considerable de restricciones operacionales al momento de secuenciar la extracción de las diferentes áreas de la mina que se encuentran en explotación. Estas restricciones incluyen interferencias entre equipos (palas) en operación, distancias de seguridad entre diferentes zonas de la mina en explotación, conectividad al interior de las áreas explotadas, capacidades de transporte, de planta y emisiones de contaminantes, entre otras. Esto, sumado a la responsabilidad de cumplir con las metas impuestas por la planificación minera de largo plazo. Para resolver el problema de programación de corto plazo en minería a cielo abierto se recurrió a un método heurístico, debido a la complejidad y al gran número de combinaciones posibles en la toma de decisiones. El problema es dividido en dos subproblemas: Mina y Planta. Para resolver el Subproblema de Secuenciamiento en la extracción minera se recurre a la utilización de una técnica heurística conocida como Backtracking o Vuelta Atrás, la cual se genera árboles compuestos por nodos que representan los estados temporales de la mina a medida que la extracción avanza. En caso de que algún nodo represente un estado que no cumpla con las restricciones operacionales (nodo infactible), la técnica vuelve atrás uno o más nodos y continúa buscando una solución factible hasta encontrarla. Para el Subproblema de Programación de Planta se utiliza un modelo de programación lineal tomando como información de entrada la solución obtenida en el subproblema anterior. El resultado obtenido corresponde a una herramienta capaz de generar programas mineros de corto plazo de calidad que cumplen satisfactoriamente con todas las restricciones operacionales y con las metas impuestas por la planificación de largo plazo. Además, la metodología propuesta es lo suficientemente flexible como para permitir la interacción con el planificador minero. Finalmente, los tiempos de ejecución del método son muy bajos, por lo que el planificador es capaz de utilizarlo para analizar diferentes alternativas y escenarios de forma rápida y eficiente. Todo lo anterior consiste en un gran avance al acercar la planificación a la operación en la industria minera.

Magíster en Minería / Ingeniero Civil de Minas / La planificación minera en su práctica usual, está basada en un enfoque determinista en los términos de referencia a utilizar, ignorando las incertidumbres presentes en los datos de entrada. Siendo la incertidumbre en las leyes de mineral una de gran importancia, debido a su impacto en la estimación de reservas y en el negocio. Usualmente ésta es modelada mediante simulaciones geoestadísticas, dejando en evidencia la existencia de resultados más confiables que los obtenidos mediante métodos convencionales. Muchos trabajos de investigación que consideran la incertidumbre en las leyes minerales, están aplicados a minería a cielo abierto, dejando de lado cálculos en minas subterráneas, y en particular para minas de block/panel caving que son de interés para el presente trabajo. La metodología tradicional del cálculo de reservas, para este último método de explotación, se realiza mediante el cálculo de la ubicación del piso económico o footprint y la envolvente económica, comúnmente calculadas en la industria por el software PCBC de Geovia, el incorporar incertidumbre en este software, requeriría de múltiples iteraciones manuales. Motivado por lo anterior, este trabajo muestra una metodología que permite calcular la envolvente económica de una mina a ser explotada por el método de block/panel caving incorporando la incertidumbre geológica, permitiendo elegir la ubicación del nivel de producción mediante el cálculo del piso económico y estimar las reservas presentes en la envolvente, esto último se realiza, utilizando el algoritmo de pit final inverso y considerando un cierto porcentaje de confiabilidad. La metodología implementada, es aplicada a un yacimiento real a partir del cual se generan los casos de estudio determinista y bajo incertidumbre. La herramienta creada fue validada contra el software PCBC, caso determinístico, obteniendo una diferencia del orden del 10% en términos de valor económico del footprint, traduciéndose en diferencias de hasta 50 metros en la cota de ubicación del piso económico. El caso bajo incertidumbre considera 1,000 simulaciones geoestadísticas del yacimiento, sobre las cuales se realizó el cálculo, pudiendo evidenciar que tanto la forma de la envolvente como la ubicación del piso económico varían en cada escenario de leyes, observando una tendencia a ubicar el piso económico en los cinco niveles más profundos. De este último caso, en promedio se obtuvieron reservas del orden de 500 Mton con una ley media de 0.954% de cobre, y un área productiva del orden de 462,000 m2, correspondiendo a un valor de envolvente mayor que 7,000 MUSD. Realizando un análisis de riesgo a estos últimos resultados, se tiene que el valor de la envolvente puede ser 2,600 MUSD mayor, o 1,800 MUSD menor que el valor predicho con un 5% de probabilidad.

No autorizado por el autor para ser publicada a texto completo / La planificación minera es un proceso complejo que consiste en la elaboración de una detallada estrategia que incluye la programación de la extracción del mineral orientada a la optimización del negocio minero. Esta actividad se desarrolla en base a diversos subprocesos de naturaleza diversa que requieren el análisis de grandes volúmenes de información para la obtención de resultados parciales los que se complementan para obtener el plan. Se requiere entonces el diseño de una herramienta que entregue soporte tecnológico en términos de la planificación, que ayude a asegurar la trazabilidad de los planes, considerando que las grandes empresas mineras administran más de una operación o faena. Diferentes faenas implican diferentes metodologías de planificación, lo que aumenta el volumen y diversidad de información a analizar y, consecuentemente, la dificultad en el control de la elaboración de planes. Esto representa un desafío administrativo desde el punto de vista de un centro corporativo. Con objeto de fortalecer este aspecto el estudio se analiza el sistema de información bajo el cual se realiza la planificación actualmente al interior de las faenas de una empresa minera líder que opera en Chile. Con ello se propone el uso de herramientas tecnológicas para mejorar la gestión del sistema, las cuales se definen en base a un desarrollo de 3 etapas a saber: análisis, rediseño y desarrollo del sistema. El levantamiento de las prácticas actuales corresponde a la primera etapa y permitió estructurar los sistemas de información utilizados en la construcción de los planes, obteniéndose como resultados principales la falta de criterios comunes en las metodologías de planificación de las faenas, la carencia de estándares referidos a las plataformas utilizadas para el procesamiento de datos y la no detección de normas visibles referentes al almacenamiento de la información utilizada para planificar. Consecutivamente se estableció un modelo genérico del sistema de información que establece los requerimientos de relación e interacción de la información que participa del proceso. El modelo se describe a través de una estructura general compuesta por procesos y datos requeridos, modelo de datos, flujogramas y definición de atributos de la información. Con esto se constituye el segundo paso para el diseño y desarrollo de soluciones ad hoc. Finalmente, se recomienda entre las soluciones tecnológicas existentes la alternativa de implementación de una base de datos relacional que permita la utilización de la información de manera sencilla y posible de operar corporativamente, además de una herramienta de apoyo que entregue cobertura amplia a los subprocesos de la planificación. Con esta propuesta se complementa el análisis necesario para implementar las soluciones y hacer de la planificación un proceso trazable y auditable, respondiendo a los estándares de la industria.

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Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / El éxito en la implementación de las estratégicas corporativas no reside simplemente en planificar el desempeño y definir indicadores, metas e iniciativas estratégicas. El factor clave es el desempeño concreto que las personas llevan a cabo a partir de la planificación realizada. Es el resultado del desempeño real el que nos dirá si nuestra implementación es exitosa o no lo es, es decir, si la mayoría de las veces la compañía cumple con la promesa contenida en su propuesta de valor. Los objetivos centrales de la presente tesis son: (1) describir el proceso de formulación estratégica sintetizando la propuesta de valor definida por la compañía en un Mapa Estratégico, (2) describir el proceso formal de desdoblamiento estratégico, proceso mediante el cual se prepara a la organización para implementar y monitorear los planes e iniciativas que dan forma concreta a la estrategia formulada y (3) desarrollar tableros de gestión por área e indicadores con un enfoque basado en procesos. Es por esto que en el presente informe se desarrolló una metodología de alineamiento organizacional y articulación de desempeños, basada en las declaraciones estratégicas de una Compañía Minera ficticia, generando un Mapa Estratégico organizacional y tableros de gestión por unidad con un enfoque de procesos. Esto es, a partir de la Misión, Visión y valores corporativos, se desarrollará la Propuesta de Valor, junto con el Mapa Estratégico Corporativo, además de definir los ejes estratégicos, los tableros de gestión por unidad, los tableros de control y las fichas para algunos atributos. Luego se realizó un análisis de alineamiento estratégico y articulación entre unidades, a modo de ejemplificar cómo sería la implementación de esta herramienta en una empresa en plena Operación. Se finaliza este informe con algunas indicaciones de Métodos de apoyo al alineamiento organizacional que permiten el seguimiento y el cumplimiento de la Estrategia como lo son los: los Esquema de incentivos, la Articulación de desempeños y una Cultura de ejecución.

Ingeniero Civil Industrial / En la industria minera, la planificación de las actividades a desarrollar para la extracción del mineral es fundamental para justificar las decisiones de inversión y las metas de producción. Esta memoria se desarrolló en Haldeman Mining Company S.A., empresa minera ubicada al interior de la quebrada de Sagasca en la región de Tarapacá, y enfrenta solucionar el problema de planificación de extracción de mineral decidiendo el secuenciamiento de extracción de maquinaria. En el yacimiento se utiliza maquinaria no convencional (conocida como roadheader) empleada para la excavación en minería subterránea. Los principales inconvenientes operacionales para la utilización de dicho equipo son las dificultades para maniobrarlo al interior de los túneles de producción debido a sus dimensiones (actividades de perfilamiento), así como los tiempos que requiere el equipo para moverse desde un frente de extracción a otro debido a la baja velocidad de traslado. Para enfrentar este problema, se formula un modelo de programación matemática que decide el punto de extracción a excavar en cada etapa de la secuencia de explotación, minimizando los traslados del equipo desde una perspectiva global. El modelo se desarrolla usando la herramienta GAMS y es resuelto empleando el solver IBM ILOG CPLEX, obteniéndose una secuencia extractiva óptima. Dicha secuencia es almacenada en una planilla de cálculo la cual es posteriormente procesada por un programa en Visual Basic que genera una representación gráfica de la secuencia. Los resultados del modelo son favorables demorando no más de 20 minutos en entregar la solución del problema, tiempo considerablemente inferior al que actualmente requiere el equipo de profesionales encargado de dicha tarea y que corresponde a un poco más de medio día de trabajo. Más importante, se obtienen reducciones de las distancias de traslado a ser recorridas por la maquinaria. Comparando los resultados con la metodología actual de planificación, la reducción de la distancia de traslado es cercana al 9%. Ello se traduce en mayores rendimientos de la extracción de mineral al emplearse menos tiempo en el traslado, aumentando la producción de toneladas por día en un 3,3% y proyectándose un incremento de US$ 383 M en las utilidades anuales para el módulo de estudio, lo que corresponde a un 3,2% de la utilidad.

Ingeniero Civil de Minas / Tradicionalmente, la valoración de los recursos minerales y la planificación minera es a partir de la ley de corte que corresponde, por lo general, a la concentración del metal de interés y no incorpora otras características del recurso. Más que hablar de ley de corte del metal, se define Valor de Corte , como el criterio empleado para discriminar entre mineral y estéril, en la decisión si un bloque es llevado a botadero, proceso o stock. Este Valor de corte , podría considerar mayor o menor cantidad de información. Éste valor de corte representa un elemento estratégico importante puesto que es este parámetro, el que define el plan de largo plazo, la capacidad de la mina, el material que debe ser destinado a planta y a botadero y el perfil de inversiones requeridos. Se desarrollan, evalúan y comparan diversos ejercicios de planificación estratégica de largo plazo en una mina a cielo abierto a escala de gran minería de un yacimiento tipo pórfido cuprífero (óxidos y sulfuros), realizando la clasificación de materiales con distintos tipos de valores de corte y se estudia la influencia de cada uno en la planificación y valorización del negocio. Los valores de corte analizados son: ley elemento principal (%CuT), ley equivalente (%CuT), beneficio in situ ($/t), beneficio neto ($/t), beneficio neto corregido ($/t) y ley de flujo de caja ($/h). La diferencia entre uno u otro es la cantidad de variables agregadas y por lo tanto el nivel de información que se tiene de cada bloque (leyes, recuperaciones, distancias de transporte, dureza, consumo de ácido, rendimiento de proceso, costos). El estudio considera plantas de procesamiento, botaderos y stocks, donde los metales de interés son el cobre y molibdeno. Los tipos de valores de corte mencionados son comparados en diversos escenarios de capacidades de mina y planta con un sistema de planificación estratégica (COMET), basado en la teoría de ley de corte de Lane. Resumiendo los resultados obtenidos, se tiene que, la diferencia promedio de VPN de los valores de corte respecto a planificar por CuT: Cobre equivalente respecto a CuT es de 0.4%. Beneficio In situ respecto a CuT es de 1.6%. Beneficio Neto respecto a CuT es de 5.9%. Beneficio Neto Corregido respecto a CuT es de 8.4%. Ley de Flujo de Caja respecto a CuT es de 9.1%. Los valores de corte beneficio neto corregido y ley de flujo de caja son los que otorgan mayor valor al proyecto independiente de las capacidades estudiadas para el yacimiento en cuestión. Por lo tanto, la metodología de planificación más conveniente para ser implementada y desarrollada, desde el punto de vista económico, es la que incorpore la mayor cantidad de variables e información en la decisión si un bloque es llevado a botadero, plantas o stocks. Esto debido a que a mayor información se tenga de los bloques la selección será más informada . El incorporar otras características en la valoración cambia la definición de los recursos económicos, se mejora la secuencia y estrategias de extracción, y finalmente el VPN del proyecto. Como recomendación, queda hacer un estudio más detallado, incluyendo inversiones con planes completamente operativizados y que se incluya la incertidumbre de las variables con que se construyen los valores de corte, para poder determinar de forma aún más real, cuál es el impacto de la utilización de los distintos valores de corte en planificación minera.