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DEVELOPMENT	
  PROPOSAL	
  FOR	
  IMPROVEMENT	
  WITH	
  
METHODOLOGY	
  SIX	
  SIGMA	
  	
  
	
  
RESEARCH	
  WORK	
  
OPTIMIZATION	
  OF	
  COMMINUTION	
  IN	
  PROCESS	
  IN	
  SAG	
  
MILL	
  40'POR	
  26’	
  
	
  
	
  
AUTHOR:	
  	
  
Eng.	
  MBA	
  Richard	
  B.	
  Cusi	
  Davila,	
  CMRP	
  	
  
Master	
  Six	
  Sigma	
  Black	
  Belt	
  
2014	
  
Introduc)on	
  
CHINALCO:	
  
	
  
•  It	
  is	
  the	
  second	
  largest	
  alumina	
  producer	
  in	
  the	
  world	
  
and	
  the	
  third	
  largest	
  producer	
  of	
  primary	
  aluminum.	
  	
  
•  The	
  Toromocho	
  project	
  is	
  a	
  large	
  deposit	
  of	
  copper	
  
and	
  molybdenum	
  is	
  1.53	
  million	
  tons	
  of	
  reserves.	
  	
  
•  The	
  Toromocho	
  project	
  is	
  located	
  in	
  the	
  east	
  side	
  of	
  
the	
  Andes	
  in	
  Peru,	
  140	
  km	
  east	
  of	
  Lima	
  along	
  the	
  
Carretera	
  Central,	
  road	
  to	
  La	
  Oroya.	
  
SAG	
  MILL:	
  
	
  
•  The	
  CHINALCO	
  mining,	
  has	
  the	
  SAG	
  mill	
  with	
  a	
  design	
  
capacity	
  of	
  5,250	
  tons	
  per	
  hour	
  based	
  on	
  93%	
  
availability.	
  	
  
•  The	
  plant	
  is	
  designed	
  to	
  operate	
  24	
  hours	
  a	
  day,	
  365	
  
days	
  a	
  year.	
  	
  
•  We	
  need	
  to	
  detect,	
  measure	
  and	
  correct	
  the	
  problems	
  
that	
  cause	
  poor	
  discharge	
  (amount)	
  of	
  mineral	
  in	
  the	
  
SAG	
  mill.	
  
Definir	
  –	
  Planteamiento	
  del	
  proyecto	
  
C	
  
D	
  
M	
  A	
  
I	
  
6σ
ISSUE	
  
VOC	
  
(Voice	
  of	
  Client)	
  
CCR	
  
(Critical	
  Customer	
  
Requirement)	
  
TARGET	
  
SCOPE	
  
•  SAG	
  mill	
  production	
  does	
  not	
  reach	
  the	
  expected	
  levels	
  of	
  2620	
  tph.	
  (*)	
  
•  The	
  mill	
  output	
  is	
  less	
  than	
  planned	
  impacting	
  share	
  product	
  delivery	
  to	
  
customers.	
  
•  I	
  need	
  the	
  fresh	
  mineral	
  is	
  greater	
  than	
  or	
  equal	
  to	
  the	
  ram-­‐up	
  production.	
  
CTP	
  
(Critical	
  to	
  
Process)	
  
•  The	
  balls	
  and	
  lime	
  supply	
  must	
  remain	
  constant	
  during	
  operation	
  of	
  the	
  mill.	
  	
  
•  The	
  mill	
  should	
  not	
  generate	
  constraints	
  for	
  the	
  discharge	
  of	
  ore	
  milled.	
  
•  Improve	
  the	
  amount	
  of	
  fresh	
  ore	
  produced	
  and	
  exceed	
  expected	
  levels	
  of	
  2620	
  
tph.	
  
•  It	
  includes	
  improvements	
  related	
  to	
  the	
  mill.	
  	
  
•  Does	
  not	
  include	
  upstream	
  equipment	
  (conveyor,	
  feeders,	
  etc.)	
  	
  
•  Excludes	
  downstream	
  equipment	
  (sieve	
  classieication,	
  regrind,	
  etc.)	
  
(*)	
  Status	
  taken	
  in	
  January	
  2014.	
  
C	
  
D	
  
M	
  A	
  
I	
  
6σProcess	
  tons	
  in	
  SAG	
  Mill	
  
(tons	
  by	
  day)	
  
C	
  
D	
  
M	
  A	
  
I	
  
6σ
STABILIZATION STAGE
Concept Jan-14 Feb-14 Mar-14
Actual Production (ton) (*) 200,000.00 1,640,800.00 1,965,935.48
REAL BENEFITS ($) 1,028,741.64 8,439,796.40 10,112,198.45
Design Production (ton) 3,515,400.00 3,515,400.00 3,515,400.00
Loss Production (ton) -3,315,400.0 -1,874,600.0 -1,549,464.5
Lost Production ($)
-
17,053,450.1 -9,642,395.4 -7,969,993.3
Optimization Loss after improvement ($)
Target Production - 6 Sigma (ton)
Target vs. Real (ton)
OBJETIVE BENEFITS ($)
STAGE AFTER OF IMPROVEMENT (changes grate)
Concept
abr-14 may-14 jun-14
Actual Production (ton) (*)
REAL BENEFITS ($)
Design Production (ton)
3,515,400.00 3,515,400.00 3,515,400.00
Loss Production (ton)
Lost Production ($)
0.0 0.0 0.0
Optimization Loss after improvement ($)
0.0 0.0 0.0
Target Production - 6 Sigma (ton)
2,829,600.00 2,829,600.00 2,829,600.00
Target vs. Real (ton)
OBJETIVE BENEFITS ($)
14,554,636.70 14,554,636.70 14,554,636.70
* The value of real output, is reported by the Operations.
SIPOC	
  
C	
  
D	
  
M	
  A	
  
I	
  
6σ
Supplier	
   Inputs	
   Outputs	
   Customers	
  Process	
  
Primary	
  
Crushing	
  
Ore	
  transport,	
  
storage	
  and	
  
dosage	
  of	
  lime	
  
and	
  balls	
  
Ore	
  processing	
  
mill	
  
Mineral	
  
classieication	
  in	
  
the	
  trommel	
  
Mine	
  
Input	
  
capacity	
  
trucks	
  
Particle	
  
size	
  
345	
  Tn	
  
<=	
  630	
  mm	
  
Particle	
  size	
  
Crushing	
  
capacity	
  
<=	
  180	
  mm	
  
6510	
  tph	
  
Promary	
  Chusher	
  
Conveyors	
  System	
  
Overland	
  Coveyor	
  
200-­‐CV-­‐003	
  
Conveyor	
  	
  
210-­‐CV-­‐001	
  
Fresh	
  
crushed	
  ore	
  
Fresh	
  Mineral,	
  
pebbles,	
  beads	
  
and	
  lime	
  
10300	
  tph	
  
6324	
  tph	
  
Uninterrupted	
  
power	
  supply	
  
capacity	
  
12	
  hrs	
  
Ball	
  Consumption	
  
Lime	
  consumption	
  
340	
  g/t	
  
4000	
  g/t	
  
Feed	
  chute	
  
SAG	
  
Mineral	
  processing	
  
Particle	
  
size	
  
Electrical	
  
Power	
  
Mill	
  speed	
  
5250	
  tph	
  
180	
  mm	
  
>=	
  280	
  MW	
  
~9.3	
  RPM	
  
Percent	
  Solids	
   >=	
  65%	
  
Mineral	
  processing	
   >=	
  65%	
  
Trommel	
  discharge	
  
SAG	
  Mill	
  
SAG	
  Mill	
  
Stock	
  pile	
  
Particle	
  Size	
   >=	
  700	
  
micrones	
  
Classieication	
  
Shale	
  and	
  
cyclones	
  
Fun)onal	
  Process	
  	
  	
  source:	
  PI	
  System	
  	
  
C	
  
D	
  
M	
  A	
  
I	
  
6σ
Measure	
  –	
  Process	
  Blocks	
  
C	
  
D	
  
M	
  A	
  
I	
  
6σ
Supply	
  fresh	
  
crushed	
  ore	
  
Recirculation	
  of	
  
pebbles	
  
Adding	
  balls	
  and	
  
spinning	
  mill	
  
Classieication	
  of	
  ore	
  
per	
  grates	
  and	
  
trommel	
  
1	
  
1	
  
Y1-­‐out	
  step	
  1:	
  Tonnes	
  processed	
  fresh	
   y2-­‐out	
  step	
  2:	
  Mineral	
  Density	
  (%	
  solids)	
  
y3-Output Step 3: Power consumption
(Kwh)
y4-­‐out	
  step	
  4:	
  download	
  tons	
  (tph)	
  
Step	
  1	
  Check	
  In:	
  	
  
Cr:	
  Tons	
  processed	
  fresh	
  tph	
  	
  
C:	
  Speed	
  of	
  feeding	
  belt	
  	
  
N:	
  Number	
  of	
  foreign	
  material	
  	
  
S:	
  PS1	
  
	
  	
  
	
  	
  
Tickets	
  step	
  2:	
  	
  
X2	
  –Cr:	
  mineral	
  density	
  (%	
  solids)	
  	
  
X1	
  -­‐	
  C:	
  Amount	
  of	
  water	
  	
  
N:	
  Tonnes	
  of	
  ore	
  processed	
  	
  
S:	
  PS2	
  
Inputs	
  step	
  3:	
  	
  
X3-­‐	
  Cr:	
  Power	
  consumption	
  (Kwh)	
  	
  
X4	
  -­‐	
  C:	
  mill	
  speed	
  (Rpm)	
  	
  
N:	
  Inertia	
  (weight	
  of	
  mineral)	
  
S:	
  PS3	
  
Step	
  4	
  Check	
  In:	
  	
  
Cr:	
  Short	
  circuit	
  or	
  return	
  of	
  mineral	
  	
  
X5	
  -­‐	
  C:	
  Slot	
  grill	
  (Evacuation	
  Area).	
  	
  
N:	
  mineral	
  recirculation	
  (internal	
  to	
  the	
  mill)	
  	
  
S:	
  PS4	
  
Nomenclature	
  of	
  the	
  types	
  of	
  variables	
  	
  
Cr:	
  Variable	
  Review	
  	
  
C:	
  Controllable	
  variable	
  
	
  
N:	
  Variable	
  noise	
  	
  
S:	
  Standard	
  Operating	
  Procedure.	
  
Salida Paso 1
: Toneladas
Frescas
Procesadas
(tph)
y2: Salida
Paso 2 :
Densidad de
mineral (% de
solidos)
Salida Paso 3
: Potencia
consumida
(kWh)
Salida Paso 4
: Toneladas
de Descarga
(tph)
Variables de Salida Y1 Y2 Y3 Y4
Importancia de 1 a 10 10 4 4 6
Variables de Entrada Calificación
x1
C: Cantidad de agua
1 3 1 1 32
x2
Cr: Densidad de mineral (% de
solidos) 1 3 0 1 28
x3
Cr: Potencia consumida (kWh)
3 1 9 0 70
x4
C. Velocidad de Molino (rpm)
9 0 3 9 156
x5
C: Slot de Parrilla
9 0 0 9 144
Total puntuación "Y" 23 7 13 20
Correlación
0 Ninguna
1 Baja
3 Moderada
9 Alta
Correlación entre x´s e y´s
Cause	
  and	
  Effect	
  Matrix	
  
C	
  
D	
  
M	
  A	
  
I	
  
6σ
The	
  results	
  of	
  the	
  matrix	
  
cause	
  -­‐	
  effect,	
  the	
  
variables	
  with	
  the	
  
greatest	
  impact	
  on	
  
production	
  are	
  speed	
  mill	
  
and	
  slot	
  grill.	
  
	
  	
  
	
  	
  
C	
  
D	
  
M	
  A	
  
I	
  
6σ
Process	
  Capability	
  -­‐	
  Baseline	
  
C	
  
D	
  
M	
  A	
  
I	
  
6σ
48004000320024001600800
LEI
LEI 2620
O bjetiv o *
LES *
Media de la muestra 2595.74
Número de muestra 879
Desv .Est. (Dentro) 442.663
Desv .Est. (General) 919.55
Procesar datos
Z.Bench -0.05
Z.LEI -0.05
Z.LES *
C pk -0.02
Z.Bench -0.03
Z.LEI -0.03
Z.LES *
Ppk -0.01
C pm *
C apacidad general
C apacidad (dentro) del potencial
% < LEI 50.85
% > LES *
% Total 50.85
Desempeño observ ado
% < LEI 52.19
% > LES *
% Total 52.19
Exp. Dentro del rendimiento
% < LEI 51.05
% > LES *
% Total 51.05
Exp. Rendimiento general
Dentro de
General
Capacidad de proceso Baseline
•  As	
  a	
  baseline	
  we	
  have	
  a	
  process	
  with	
  a	
  capacity	
  of	
  1.45	
  Sigmas	
  and	
  51%	
  of	
  production	
  that	
  does	
  
not	
  eit	
  within	
  specieication.	
  
Analyze	
  -­‐	
  Demonstra)on	
  of	
  causality	
  
C	
  
D	
  
M	
  A	
  
I	
  
6σ
Variables	
  
X1:	
  Water	
  Quantity	
  
X2:	
  Percent	
  solids	
  
X3:	
  Power	
  input	
  
X4:	
  Speed	
  mill	
  
Results	
  of	
  individual	
  
regression	
  
P	
  value	
   Adjusted	
  R2	
  
0.00	
   31.9%	
  
0.00	
   6.0%	
  
0.00	
   8.8%	
  
0.00	
   33.8%	
  
0.00	
   0.8%	
  X5:	
  Slot	
  grate	
  
Multiple	
  regression	
  results	
  
•  The	
  single	
  most	
  signieicant	
  variables	
  are	
  X1-­‐Water	
  Quantity	
  and	
  X3-­‐speed	
  mill,	
  however	
  the	
  
variables	
  together	
  explain	
  only	
  74%	
  model.	
  
Y: TnProcesadas = - 8677 + 1.50 X1: CantAgua + 93.4 X2: %Sólido
- 38.5 X3: Potencia + 345 X4: VelocMolino
+ 24.0 X5: SlotParrila
Predictor Coef SE Coef T P VIF
Constante -8677.4 216.7 -40.04 0.000
X1: CantAgua 1.50295 0.03516 42.74 0.000 2.261
X2: %Sólido 93.436 2.766 33.79 0.000 2.038
X3: Potencia -38.492 6.377 -6.04 0.000 4.310
X4: VelocMolino 345.47 26.44 13.06 0.000 5.339
X5: SlotParrila 24.002 2.001 11.99 0.000 1.151
S = 422.022 R-cuad. = 74.0% R-cuad.(ajustado) = 73.9%
3000
1500
0
8
6
4
24
16
8
80
60
40
500030001000
70
60
50
300015000 864 24168 806040
Y: TnProcesadas
X1: CantAgua
x2: VelocMolino
X3: Potencia
X4: %Sólido
X5: SlotParrila
Gráfica de matriz de Y: TnProcesa, X1: CantAgua, x2: VelocMol, ...
Y:	
  Process	
  
Tons	
  
X1:	
  Water	
  
quantity	
  
X2:	
  Mill	
  
Speed	
  
X3:	
  
Power	
  
X4:	
  %	
  
Solid	
  
X5:	
  Slot	
  
grate	
  
Correlation	
  level:	
  0.82	
  
P	
  Value:	
  0.00	
  
Correla)on	
  analysis	
  between	
  variables	
  
•  The	
  level	
  of	
  correlation	
  between	
  the	
  speed	
  and	
  power	
  of	
  the	
  mill	
  is	
  high.	
  	
  
•  Looking	
  for	
  experimentation	
  only	
  consider	
  one	
  of	
  them.	
  
C	
  
D	
  
M	
  A	
  
I	
  
6σ
Design	
  of	
  Experiments	
  
C	
  
D	
  
M	
  A	
  
I	
  
6σ
DOE	
  Results	
  
Regresión factorial: Y vs. CantAgua, %Sólidos, Velocidad, Slot
Análisis de Varianza
Fuente GL SC Ajust. MC Ajust. Valor F Valor p
Modelo 10 25716841 2571684 32.75 0.000
Lineal 4 17227423 4306856 54.84 0.000
CantAgua 1 4420610 4420610 56.29 0.000
%Sólidos 1 6961461 6961461 88.64 0.000
Velocidad 1 420140 420140 5.35 0.031
Slot 1 5425212 5425212 69.08 0.000
Interacciones de 2 términos 5 8052373 1610475 20.51 0.000
CantAgua*%Sólidos 1 1294945 1294945 16.49 0.001
CantAgua*Velocidad 1 171750 171750 2.19 0.154
CantAgua*Slot 1 4608884 4608884 58.69 0.000
%Sólidos*Velocidad 1 640244 640244 8.15 0.009
%Sólidos*Slot 1 1336550 1336550 17.02 0.000
Interacciones de 3 términos 1 437045 437045 5.56 0.028
CantAgua*%Sólidos*Velocidad 1 437045 437045 5.56 0.028
Error 21 1649253 78536
Falta de ajuste 5 1649253 329851 4.21834E+29 0.000
Error puro 16 0 0
Total 31 27366094
Resumen del modelo
R-cuad. R-cuad.
S R-cuad. (ajustado) (pred)
280.242 93.97% 91.10% 86.01%
•  When	
  performing	
  the	
  
experiments	
  as	
  DOE,	
  
with	
  the	
  four	
  
variables,	
  we	
  obtain	
  
an	
  adjusted	
  R2	
  of	
  
91.10%.	
  	
  	
  
•  Only	
  used	
  4	
  of	
  the	
  5	
  
initial	
  variables.	
  
C	
  
D	
  
M	
  A	
  
I	
  
6σ
DOE	
  -­‐	
  Graphic	
  Effects	
  
Graph	
  of	
  standardized	
  effects	
   Pareto	
  standardized	
  effects	
  
•  Both	
  the	
  individual	
  variables	
  and	
  their	
  interactions	
  are	
  signieicant.	
  
•  All	
  variables	
  except	
  
"speed"	
  have	
  very	
  
marked	
  effects	
  on	
  the	
  
dependent	
  variable.	
  
•  	
   	
  
•  	
   	
  
•  There	
  are	
  important	
  
interactions	
  that	
  have	
  a	
  
signieicant	
  effect	
  on	
  
production.	
  
•  	
   	
  
•  	
   	
  
Main	
  effects	
  plot	
  Graph	
  of	
  interaction	
  for	
  Y	
  
C	
  
D	
  
M	
  A	
  
I	
  
6σ
CantAgua 1425
%Sólidos 64
Velocidad 7.25
Slot Alto
Valores	
  fijos
%Sólidos*CantAgua
16801560144013201200
70
65
60
Velocidad*CantAgua
16801560144013201200
7.8
7.5
7.2
6.9
6.6
Velocidad*%Sólidos
706560
7.8
7.5
7.2
6.9
6.6
> 	
  	
  
–	
  	
  
–	
  	
  
–	
  	
  
–	
  	
  
–	
  	
  
< 	
  	
  2400
2400 2700
2700 3000
3000 3300
3300 3600
3600 3900
3900
Y
Gráficas	
  de	
  contorno	
  de	
  Y
CantAgua 1425
%Sólidos 64
Velocidad 7.25
Slot Alto
Valores	
  fijos
0021
0041 1 06 0
5002
3000
0350
0021
0041
06
00
7
56
06
770
0350
04 00
Y
sodilóS%
augAtnaC
21 00
1 004 1 006
0003
31 05
21 00
1 004
07.
00
5.7
07.
0.8
5
31 05
0033
Y
dadicoleV
augAtnaC
60
56
0002
5 002
3000
60
56
0.8
7.5
7.0
07
3500
Y
dadicoleV
sodilóS%
Y	
  ed	
  eicifrepus	
  ed	
  sacifárG
C	
  
D	
  
M	
  A	
  
I	
  
6σ
Contour	
  plot	
   Graphical	
  response	
  surface	
  
•  These	
  graphs	
  show	
  the	
  expected	
  production	
  levels	
  for	
  specieic	
  setteos	
  by	
  variables.	
  
Contour	
  plots	
  and	
  response	
  surface	
  
C	
  
D	
  
M	
  A	
  
I	
  
6σ
•  According	
  to	
  optimize	
  production	
  DOE	
  should	
  settear	
  variables	
  at	
  their	
  maximum	
  values.	
  
Combina)on	
  of	
  variables	
  suggested	
  by	
  DOE	
  to	
  op)mize	
  
produc)on	
  
C	
  
D	
  
M	
  A	
  
I	
  
6σ
4900430037003100250019001300700
160
120
80
40
0
LEI
Z.Bench -0.055
Z.LEI -0.055
Z.LES *
Cpk -0.018
Dentro de
Z.Bench -0.026
Z.LEI -0.026
Z.LES *
Ppk -0.009
Cpm *
General
Dentro de
General
4900430037003100250019001300700
240
180
120
60
0
LEI
Z.Bench 1.980
Z.LEI 1.980
Z.LES *
Cpk 0.660
Dentro de
Z.Bench 0.714
Z.LEI 0.714
Z.LES *
Ppk 0.238
Cpm *
General
Dentro de
General
Histogramas de capacidad de Antes, Despues
Antes
Despues
Residual	
  plot	
  
•  A	
  shift	
  in	
  the	
  mean	
  of	
  2,595	
  
tph	
  to	
  3,210	
  tph	
  was	
  achieved,	
  
and	
  production	
  improved	
  after	
  
~	
  24%	
  higher.	
  	
  
•  The	
  production	
  that	
  was	
  out	
  of	
  
spec	
  went	
  from	
  ~	
  51%	
  to	
  ~	
  
26%.	
  
•  The	
  Sigma	
  level	
  rose	
  from	
  1.47	
  
to	
  2.2,	
  the	
  increase	
  is	
  not	
  
higher	
  because	
  there	
  is	
  still	
  
variability.	
  
•  In	
  the	
  three	
  months	
  after	
  the	
  
improvement	
  has	
  been	
  
steadily	
  losing	
  ~	
  5.4	
  MM	
  USD.	
  
Results	
  aMer	
  implementa)on	
  of	
  improvements	
  
C	
  
D	
  
M	
  A	
  
I	
  
6σ
Investment	
  Value:	
  $	
  1,200,000.00	
  (2	
  sets	
  of	
  grill,	
  drawers	
  discharge,	
  accessories).	
  PAYMENT	
  IS	
  Jun14.	
  
Control	
  -­‐	
  Process	
  Control	
  System	
   6σ
C	
  
D	
  
M	
  A	
  
I	
  
Concluding	
  
•  This	
  project's	
  main	
  achievement	
  a	
  shift	
  of	
  the	
  average	
  24%,	
  from	
  a	
  production	
  of	
  2,595	
  to	
  3,210	
  
tph	
  NPT;	
  and	
  reducing	
  off-­‐spec	
  production	
  which	
  increased	
  from	
  51%	
  to	
  26%.	
  	
  
•  The	
  Sigma	
  level	
  rose	
  from	
  1.47	
  to	
  2.2,	
  the	
  increase	
  is	
  not	
  higher	
  because	
  there	
  is	
  still	
  variability.	
  Is	
  
pending	
  develop	
  initiatives	
  that	
  aim	
  to	
  further	
  reduce	
  variability	
  in	
  production.	
  	
  
•  In	
  the	
  three	
  months	
  after	
  the	
  improvement	
  has	
  been	
  steadily	
  losing	
  ~	
  5.4	
  MM	
  USD.	
  	
  
•  With	
  the	
  developed	
  methodology,	
  we	
  have	
  identieied	
  signieicant	
  variables	
  in	
  the	
  process	
  and	
  the	
  
ideal	
  combination	
  of	
  them;	
  in	
  order	
  to	
  achieve	
  higher	
  levels	
  of	
  productivity	
  of	
  the	
  mill,	
  as	
  it	
  was	
  
achieved	
  in	
  this	
  project.	
  	
  
•  For	
  the	
  remaining	
  steps	
  (2	
  and	
  3)	
  we	
  improve	
  follow	
  the	
  line	
  obtained	
  in	
  this	
  experiment	
  and	
  work	
  
on	
  continuous	
  improvement	
  in	
  order	
  to	
  achieve	
  the	
  expected	
  levels.	
  
	
  
BACK	
  UP	
  
FMEA	
  -­‐	
  Priority	
  risk	
  
C	
  
D	
  
M	
  A	
  
I	
  
6σ
Paso	
  del	
  Proceso Funcion
Salida	
  o	
  	
  
Entrada
Modo	
  de	
  Falla	
  
Potencial
Severida
d	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  (1-­‐
10)	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  
G	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  
Causa	
  
Potencial	
  de	
  
la	
  Falla
Frecuenc
ia	
  (1	
  a	
  
10)	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  F
Detectabi
lidad	
  (1-­‐
10)	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  
D
1
Suministro	
  de	
  
mineral	
  fresco	
  
desde	
  Chancado
Alimentar	
  constantemente	
  de	
  
mineral	
  fresco	
  en	
  las	
  mejores	
  
condiciones	
  (sin	
  material	
  extraño);	
  
al	
  molino	
  SAG.
Salida	
  Paso	
  1	
  :	
  
Toneladas	
  
Frescas	
  
Procesadas	
  
(tph)
Restricción	
  para	
  
ingresar	
  mineral,	
  por	
  
atoramiento	
  de	
  molino	
  
SAG
10
Desgaste	
  de	
  
piezas	
  de	
  
molienda
6 10
2
Recirculación	
  
(pebbles),	
  y	
  
adiciòn	
  de	
  agua
Optimizar	
  el	
  grado	
  de	
  molienda,	
  
aprovechando	
  el	
  mineral	
  
chancado	
  con	
  las	
  chancadoras	
  
RAPTOR.
Mantener	
  la	
  molienda	
  constante;	
  a	
  
través	
  de	
  los	
  elementos	
  de	
  
molienda	
  (Bolas	
  5").	
  Conseguri	
  el	
  
nivel	
  optimo	
  de	
  la	
  densidad	
  de	
  
mineral.
y2:	
  Salida	
  Paso	
  
2	
  :	
  Densidad	
  de	
  
mineral	
  (%	
  de	
  
solidos)
Exceso	
  o	
  deficit	
  del	
  %	
  
solidos	
  en	
  alimentación	
  
de	
  molino.
2
Sistema	
  
filtración	
  mal	
  
seleccionado
4 6
3
Adición	
  de	
  Bolas	
  5"	
  
(Potencia)	
  y	
  Giro	
  
de	
  molino	
  a	
  
velocidad	
  RPM	
  
crítico
Generar	
  el	
  "riñon	
  de	
  molienda"	
  
dentro	
  del	
  molino,	
  para	
  generar	
  
conminución	
  por	
  abrasión	
  e	
  
impacto.
Salida	
  Paso	
  3	
  :	
  
Potencia	
  
consumida	
  
(kWh)
Tamaño	
  de	
  mineral	
  
molino	
  mayor	
  al	
  
deseado.	
  Desgaste	
  
excesivo	
  de	
  liners	
  de	
  
molino;	
  por	
  impacto	
  
directo	
  de	
  bolas	
  y	
  poca	
  
cantidad	
  de	
  mineral	
  
fresco.
6
Parrillas	
  rotas	
  
muy	
  
tempranament
e	
  y	
  nivel	
  de	
  
descarga	
  
indeseado
5 8
4
Clasificaciòn	
  de	
  
Mineral	
  por	
  
Parrilas,	
  	
  
Pulpdischarge	
  y	
  
Trommel
Descargar	
  mineral	
  conminuido	
  en	
  
optimas	
  condiciones	
  (ni	
  mas	
  o	
  
menos	
  tamaño).
Salida	
  Paso	
  4	
  :	
  
Toneladas	
  de	
  
Descarga	
  (tph)
Atoramiento	
  de	
  mineral	
  
y	
  bolas	
  en	
  las	
  parrillas	
  
y	
  cajones	
  de	
  descarga.
8
Parrillas	
  y	
  
cajones	
  de	
  
descarga	
  
atorados	
  con	
  
mineral	
  y	
  
bolas
8 4
600
Proceso
Atrapamiento	
  de	
  
mineral	
  en	
  la	
  descarga	
  
del	
  molino.
240
256
Control	
  remoto	
  de	
  Molino	
  
SAG	
  implementado	
  en	
  PI	
  
System.	
  
Control	
  remoto	
  de	
  Molino	
  
SAG	
  implementado	
  en	
  PI	
  
System.	
  
Plan	
  de	
  mantenimiento	
  e	
  
inspeción	
  frecuente.
Controles	
  actuales..existe	
  
alguna	
  actividad	
  de	
  
Mantenimiento	
  que	
  
prevenga	
  la	
  causa	
  de	
  
falla??
Parrilla	
  atorada	
  con	
  
bolas	
  desgastadas	
  
(CHIPs)	
  y/o	
  mineral	
  
grueso.
Atrapamiento	
  de	
  
mineral	
  en	
  la	
  descarga	
  
del	
  molino.
Atrapamiento	
  de	
  
mineral	
  en	
  la	
  descarga	
  
del	
  molino.	
  	
  Rotura	
  de	
  
liners	
  y	
  parada	
  de	
  
planta	
  anticipada.
Numero	
  de	
  
Prioridad	
  de	
  
Riesgo	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  
RPN
48
Efecto	
  Potencial	
  del	
  
Modo	
  de	
  Falla
Se	
  hacen	
  inspecciones	
  
programadas	
  de	
  acuerdo	
  al	
  
tiempo	
  de	
  vida	
  de	
  los	
  
equipos	
  (segùn	
  
recomendación	
  del	
  
proveedor).
FMEA	
  -­‐	
  New	
  risk	
  priority	
  
C	
  
D	
  
M	
  A	
  
I	
  
6σ
Paso	
  del	
  Proceso
Acción
Recomendada
Responsable
Fecha
Compromiso
de Ejecución
Nueva
Severidad
G
Nueva
Frecuenci
a F
Nueva
Detectabilida
d D
Nuevo
RPN
1
Suministro	
  de	
  
mineral	
  fresco	
  
desde	
  Chancado
Se hacen mediciones
de espesores y slot
(tamaño de abertura)
en las paradas
programadas (metodo
de escaneo laser o
mediciòn directa).
Equipo
Monitore
Condicones
Cada parada
menor
programada
14-dic 01-abr 5 3 10 150
2
Recirculación	
  
(pebbles),	
  y	
  
adiciòn	
  de	
  agua
Minimizar la frecuencia
de inspecciones de
filtros
Mantenimiento
Procesos
c/semanal 2 1 8 16
3
Adición	
  de	
  Bolas	
  5"	
  
(Potencia)	
  y	
  Giro	
  
de	
  molino	
  a	
  
velocidad	
  RPM	
  
crítico
Implementar control
manual de velocidad
critica del molino. Se
hacen mediciones de
espesores y slot
(tamaño de abertura)
en las paradas
programadas (metodo
de escaneo laser o
mediciòn directa).
Operadores de
turno /
Personal de
Mantenimiento
c/ hora / Cada
parada de
planta
5 2 5 50
4
Clasificaciòn	
  de	
  
Mineral	
  por	
  
Parrilas,	
  	
  
Pulpdischarge	
  y	
  
Trommel
Analizar nuevos
diseños de parrillas y
cajones de descarga
Ing.
Mantenimiento
05-ene-14 2 5 2 20
Proceso ResultadosAcciones
11-dic-13
15-ene-14
Acción tomada
en Fecha
13-dic-13
Ishikawa	
  Analysis	
  
C	
  
D	
  
M	
  A	
  
I	
  
6σ
Problema : - La carga de
mineral fresco es menor
a 5,250 t/h
Frecuencia mediciones largos
Persona
Sistema monitoreo PI System mal
configurado
Peso excesivo del
molino
Restricción para mineral
fresco por potencia del
molino
Tamaño demineral
ingreso (F80) mayor a
180mm
Material
Chancado
ineficiente
Ambiente
Mala proyección de
geología
Método
Restricción en la
descarga
Máquinas
Atoramiento de mineral y bolas
en parrilla
Recirculación
excesiva
Directores y cajones de
dscarga demasiado largos
Demasiada diferencia
en mediciones de
turnos
Mediciones
Operadores hacen control de
peso con diferentes unidades
Pesometro a la salida del
molino con indicacion
erronea
Falta de calibración
del sensor
Falta de configuración e
instalación de Servidor PI
El seting (luz) del Chancadora
mal configurada Estudio de
factibilidad errado
Piezas del molino
metalicos
Mal diseño de directores
y cajones de descarga
No hay programa de
calibración de
sensores
Operador no
capacitado
Slot de parrilla muy
pequeña
La dureza mineral es
mayor a 15
Measurement	
  plan	
  
C	
  
D	
  
M	
  A	
  
I	
  
6σ
Métrica X or Y Definicion Operativa
Tipo de Dato
(discreto o
continuo)
Fuente de los Datos Tamaño de Muestra Responsable Fecha Cómo
Cómo voy a usar y mostrar
la data ( Grafico o
Herramienta Estadistica)
MSA o
Gage R&R
C: Cantidad de agua x1
Dosificaciónde agua para
generar la homogeneidad de
materialentodo elcircuito de
molienda.
Continua
Sistema de Control
(PAS)
Medidiónpromedio por turno
(anual)
Operaciones 15-ene-14
Revisiónde valores
medidos por elPAS
Agregaremos valores totoales
promedio por cada turno de
las x's e y's
MSA
Cr: Densidad de mineral(% de
solidos)
x2
Distribuciònde mineral, en
proporcióna los materiales
adicionales como bolas, caly
agua.
Continua
Sistema de Control
(PAS)
Medidiónpromedio por turno
(anual)
Operaciones 15-ene-14
Revisiónde valores
medidos por elPAS
Agregaremos valores totoales
promedio por cada turno de
las x's e y's
MSA
Cr: Potencia consumida (kWh) x3
Energía necesaria para la
funciónde molienda optima.
Indirectamente es la cantidad
de bolas.
Continua
Sistema de Control
(PAS)
Medidiónpromedio por turno
(anual)
Operaciones 15-ene-14
Revisiónde valores
medidos por elPAS
Agregaremos valores totoales
promedio por cada turno de
las x's e y's
MSA
C. Velocidad de Molino (rpm) x4
Velocidad crítica de molienda
para generar elriñonde
molienda
Continua
Sistema de Control
(PAS)
Medidiónpromedio por turno
(anual)
Operaciones 15-ene-14
Revisiónde valores
medidos por elPAS
Agregaremos valores totoales
promedio por cada turno de
las x's e y's
MSA
C: Slot de Parrilla x5
Area de evacuación
necesaria para optimizar la
cantridad de mineral
conminuido
Discreto Ingeniería
Medidiónpromedio por
campañas (parada de planta) /
semestraly/o trimestral
Ingeniería 01-abr-14
Estudio elementos
discretos yfinitos
Agregaremos valores totoales
promedio por cada turno de
las x's e y's
MSA
Salida Paso 1 : Toneladas
Frescas Procesadas (tph)
y1
Mineralprocesado fresco que
viene de la chancadora.
Discreto Ingeniería
Medidiónpromedio por turno
(anual)
Ingeniería 15-ene-14
Revisiónde valores
medidos por elPAS
Agregaremos valores totoales
promedio por cada turno de
las x's e y's
MSA
y2: Salida Paso 2 : Densidad de
mineral(% de solidos)
y2 Grado de molienda ideal. Continua
Sistema de Control
(PAS)
Medidiónpromedio por turno
(anual)
Operaciones 15-ene-14
Revisiónde valores
medidos por elPAS
Agregaremos valores totoales
promedio por cada turno de
las x's e y's
MSA
Salida Paso 3 : Potencia
consumida (kWh)
y3
Energía necesaria para la
funciónde molienda optima.
Continua
Sistema de Control
(PAS)
Medidiónpromedio por turno
(anual)
Operaciones 15-ene-14
Revisiónde valores
medidos por elPAS
Agregaremos valores totoales
promedio por cada turno de
las x's e y's
MSA
Salida Paso 4 : Toneladas de
Descarga (tph)
y4
Mineralprocesado junto a
agua, cal, chips; que por
balance de masas es el
mismo "mineral" alde ingreso
(carga fresca).
Continua
Sistema de Control
(PAS)
Medidiónpromedio por turno
(anual)
Operaciones 15-ene-14
Revisiónde valores
medidos por elPAS
Agregaremos valores totoales
promedio por cada turno de
las x's e y's
MSA

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Parameters Optimization SAGmill 40x26.compressed

  • 1. DEVELOPMENT  PROPOSAL  FOR  IMPROVEMENT  WITH   METHODOLOGY  SIX  SIGMA       RESEARCH  WORK   OPTIMIZATION  OF  COMMINUTION  IN  PROCESS  IN  SAG   MILL  40'POR  26’       AUTHOR:     Eng.  MBA  Richard  B.  Cusi  Davila,  CMRP     Master  Six  Sigma  Black  Belt   2014  
  • 2. Introduc)on   CHINALCO:     •  It  is  the  second  largest  alumina  producer  in  the  world   and  the  third  largest  producer  of  primary  aluminum.     •  The  Toromocho  project  is  a  large  deposit  of  copper   and  molybdenum  is  1.53  million  tons  of  reserves.     •  The  Toromocho  project  is  located  in  the  east  side  of   the  Andes  in  Peru,  140  km  east  of  Lima  along  the   Carretera  Central,  road  to  La  Oroya.   SAG  MILL:     •  The  CHINALCO  mining,  has  the  SAG  mill  with  a  design   capacity  of  5,250  tons  per  hour  based  on  93%   availability.     •  The  plant  is  designed  to  operate  24  hours  a  day,  365   days  a  year.     •  We  need  to  detect,  measure  and  correct  the  problems   that  cause  poor  discharge  (amount)  of  mineral  in  the   SAG  mill.  
  • 3. Definir  –  Planteamiento  del  proyecto   C   D   M  A   I   6σ ISSUE   VOC   (Voice  of  Client)   CCR   (Critical  Customer   Requirement)   TARGET   SCOPE   •  SAG  mill  production  does  not  reach  the  expected  levels  of  2620  tph.  (*)   •  The  mill  output  is  less  than  planned  impacting  share  product  delivery  to   customers.   •  I  need  the  fresh  mineral  is  greater  than  or  equal  to  the  ram-­‐up  production.   CTP   (Critical  to   Process)   •  The  balls  and  lime  supply  must  remain  constant  during  operation  of  the  mill.     •  The  mill  should  not  generate  constraints  for  the  discharge  of  ore  milled.   •  Improve  the  amount  of  fresh  ore  produced  and  exceed  expected  levels  of  2620   tph.   •  It  includes  improvements  related  to  the  mill.     •  Does  not  include  upstream  equipment  (conveyor,  feeders,  etc.)     •  Excludes  downstream  equipment  (sieve  classieication,  regrind,  etc.)   (*)  Status  taken  in  January  2014.  
  • 4. C   D   M  A   I   6σProcess  tons  in  SAG  Mill   (tons  by  day)  
  • 5. C   D   M  A   I   6σ STABILIZATION STAGE Concept Jan-14 Feb-14 Mar-14 Actual Production (ton) (*) 200,000.00 1,640,800.00 1,965,935.48 REAL BENEFITS ($) 1,028,741.64 8,439,796.40 10,112,198.45 Design Production (ton) 3,515,400.00 3,515,400.00 3,515,400.00 Loss Production (ton) -3,315,400.0 -1,874,600.0 -1,549,464.5 Lost Production ($) - 17,053,450.1 -9,642,395.4 -7,969,993.3 Optimization Loss after improvement ($) Target Production - 6 Sigma (ton) Target vs. Real (ton) OBJETIVE BENEFITS ($) STAGE AFTER OF IMPROVEMENT (changes grate) Concept abr-14 may-14 jun-14 Actual Production (ton) (*) REAL BENEFITS ($) Design Production (ton) 3,515,400.00 3,515,400.00 3,515,400.00 Loss Production (ton) Lost Production ($) 0.0 0.0 0.0 Optimization Loss after improvement ($) 0.0 0.0 0.0 Target Production - 6 Sigma (ton) 2,829,600.00 2,829,600.00 2,829,600.00 Target vs. Real (ton) OBJETIVE BENEFITS ($) 14,554,636.70 14,554,636.70 14,554,636.70 * The value of real output, is reported by the Operations.
  • 6. SIPOC   C   D   M  A   I   6σ Supplier   Inputs   Outputs   Customers  Process   Primary   Crushing   Ore  transport,   storage  and   dosage  of  lime   and  balls   Ore  processing   mill   Mineral   classieication  in   the  trommel   Mine   Input   capacity   trucks   Particle   size   345  Tn   <=  630  mm   Particle  size   Crushing   capacity   <=  180  mm   6510  tph   Promary  Chusher   Conveyors  System   Overland  Coveyor   200-­‐CV-­‐003   Conveyor     210-­‐CV-­‐001   Fresh   crushed  ore   Fresh  Mineral,   pebbles,  beads   and  lime   10300  tph   6324  tph   Uninterrupted   power  supply   capacity   12  hrs   Ball  Consumption   Lime  consumption   340  g/t   4000  g/t   Feed  chute   SAG   Mineral  processing   Particle   size   Electrical   Power   Mill  speed   5250  tph   180  mm   >=  280  MW   ~9.3  RPM   Percent  Solids   >=  65%   Mineral  processing   >=  65%   Trommel  discharge   SAG  Mill   SAG  Mill   Stock  pile   Particle  Size   >=  700   micrones   Classieication   Shale  and   cyclones  
  • 7. Fun)onal  Process      source:  PI  System     C   D   M  A   I   6σ
  • 8. Measure  –  Process  Blocks   C   D   M  A   I   6σ Supply  fresh   crushed  ore   Recirculation  of   pebbles   Adding  balls  and   spinning  mill   Classieication  of  ore   per  grates  and   trommel   1   1   Y1-­‐out  step  1:  Tonnes  processed  fresh   y2-­‐out  step  2:  Mineral  Density  (%  solids)   y3-Output Step 3: Power consumption (Kwh) y4-­‐out  step  4:  download  tons  (tph)   Step  1  Check  In:     Cr:  Tons  processed  fresh  tph     C:  Speed  of  feeding  belt     N:  Number  of  foreign  material     S:  PS1           Tickets  step  2:     X2  –Cr:  mineral  density  (%  solids)     X1  -­‐  C:  Amount  of  water     N:  Tonnes  of  ore  processed     S:  PS2   Inputs  step  3:     X3-­‐  Cr:  Power  consumption  (Kwh)     X4  -­‐  C:  mill  speed  (Rpm)     N:  Inertia  (weight  of  mineral)   S:  PS3   Step  4  Check  In:     Cr:  Short  circuit  or  return  of  mineral     X5  -­‐  C:  Slot  grill  (Evacuation  Area).     N:  mineral  recirculation  (internal  to  the  mill)     S:  PS4   Nomenclature  of  the  types  of  variables     Cr:  Variable  Review     C:  Controllable  variable     N:  Variable  noise     S:  Standard  Operating  Procedure.  
  • 9. Salida Paso 1 : Toneladas Frescas Procesadas (tph) y2: Salida Paso 2 : Densidad de mineral (% de solidos) Salida Paso 3 : Potencia consumida (kWh) Salida Paso 4 : Toneladas de Descarga (tph) Variables de Salida Y1 Y2 Y3 Y4 Importancia de 1 a 10 10 4 4 6 Variables de Entrada Calificación x1 C: Cantidad de agua 1 3 1 1 32 x2 Cr: Densidad de mineral (% de solidos) 1 3 0 1 28 x3 Cr: Potencia consumida (kWh) 3 1 9 0 70 x4 C. Velocidad de Molino (rpm) 9 0 3 9 156 x5 C: Slot de Parrilla 9 0 0 9 144 Total puntuación "Y" 23 7 13 20 Correlación 0 Ninguna 1 Baja 3 Moderada 9 Alta Correlación entre x´s e y´s Cause  and  Effect  Matrix   C   D   M  A   I   6σ The  results  of  the  matrix   cause  -­‐  effect,  the   variables  with  the   greatest  impact  on   production  are  speed  mill   and  slot  grill.          
  • 10. C   D   M  A   I   6σ
  • 11. Process  Capability  -­‐  Baseline   C   D   M  A   I   6σ 48004000320024001600800 LEI LEI 2620 O bjetiv o * LES * Media de la muestra 2595.74 Número de muestra 879 Desv .Est. (Dentro) 442.663 Desv .Est. (General) 919.55 Procesar datos Z.Bench -0.05 Z.LEI -0.05 Z.LES * C pk -0.02 Z.Bench -0.03 Z.LEI -0.03 Z.LES * Ppk -0.01 C pm * C apacidad general C apacidad (dentro) del potencial % < LEI 50.85 % > LES * % Total 50.85 Desempeño observ ado % < LEI 52.19 % > LES * % Total 52.19 Exp. Dentro del rendimiento % < LEI 51.05 % > LES * % Total 51.05 Exp. Rendimiento general Dentro de General Capacidad de proceso Baseline •  As  a  baseline  we  have  a  process  with  a  capacity  of  1.45  Sigmas  and  51%  of  production  that  does   not  eit  within  specieication.  
  • 12. Analyze  -­‐  Demonstra)on  of  causality   C   D   M  A   I   6σ Variables   X1:  Water  Quantity   X2:  Percent  solids   X3:  Power  input   X4:  Speed  mill   Results  of  individual   regression   P  value   Adjusted  R2   0.00   31.9%   0.00   6.0%   0.00   8.8%   0.00   33.8%   0.00   0.8%  X5:  Slot  grate   Multiple  regression  results   •  The  single  most  signieicant  variables  are  X1-­‐Water  Quantity  and  X3-­‐speed  mill,  however  the   variables  together  explain  only  74%  model.   Y: TnProcesadas = - 8677 + 1.50 X1: CantAgua + 93.4 X2: %Sólido - 38.5 X3: Potencia + 345 X4: VelocMolino + 24.0 X5: SlotParrila Predictor Coef SE Coef T P VIF Constante -8677.4 216.7 -40.04 0.000 X1: CantAgua 1.50295 0.03516 42.74 0.000 2.261 X2: %Sólido 93.436 2.766 33.79 0.000 2.038 X3: Potencia -38.492 6.377 -6.04 0.000 4.310 X4: VelocMolino 345.47 26.44 13.06 0.000 5.339 X5: SlotParrila 24.002 2.001 11.99 0.000 1.151 S = 422.022 R-cuad. = 74.0% R-cuad.(ajustado) = 73.9%
  • 13. 3000 1500 0 8 6 4 24 16 8 80 60 40 500030001000 70 60 50 300015000 864 24168 806040 Y: TnProcesadas X1: CantAgua x2: VelocMolino X3: Potencia X4: %Sólido X5: SlotParrila Gráfica de matriz de Y: TnProcesa, X1: CantAgua, x2: VelocMol, ... Y:  Process   Tons   X1:  Water   quantity   X2:  Mill   Speed   X3:   Power   X4:  %   Solid   X5:  Slot   grate   Correlation  level:  0.82   P  Value:  0.00   Correla)on  analysis  between  variables   •  The  level  of  correlation  between  the  speed  and  power  of  the  mill  is  high.     •  Looking  for  experimentation  only  consider  one  of  them.   C   D   M  A   I   6σ
  • 14. Design  of  Experiments   C   D   M  A   I   6σ DOE  Results   Regresión factorial: Y vs. CantAgua, %Sólidos, Velocidad, Slot Análisis de Varianza Fuente GL SC Ajust. MC Ajust. Valor F Valor p Modelo 10 25716841 2571684 32.75 0.000 Lineal 4 17227423 4306856 54.84 0.000 CantAgua 1 4420610 4420610 56.29 0.000 %Sólidos 1 6961461 6961461 88.64 0.000 Velocidad 1 420140 420140 5.35 0.031 Slot 1 5425212 5425212 69.08 0.000 Interacciones de 2 términos 5 8052373 1610475 20.51 0.000 CantAgua*%Sólidos 1 1294945 1294945 16.49 0.001 CantAgua*Velocidad 1 171750 171750 2.19 0.154 CantAgua*Slot 1 4608884 4608884 58.69 0.000 %Sólidos*Velocidad 1 640244 640244 8.15 0.009 %Sólidos*Slot 1 1336550 1336550 17.02 0.000 Interacciones de 3 términos 1 437045 437045 5.56 0.028 CantAgua*%Sólidos*Velocidad 1 437045 437045 5.56 0.028 Error 21 1649253 78536 Falta de ajuste 5 1649253 329851 4.21834E+29 0.000 Error puro 16 0 0 Total 31 27366094 Resumen del modelo R-cuad. R-cuad. S R-cuad. (ajustado) (pred) 280.242 93.97% 91.10% 86.01% •  When  performing  the   experiments  as  DOE,   with  the  four   variables,  we  obtain   an  adjusted  R2  of   91.10%.       •  Only  used  4  of  the  5   initial  variables.  
  • 15. C   D   M  A   I   6σ DOE  -­‐  Graphic  Effects   Graph  of  standardized  effects   Pareto  standardized  effects   •  Both  the  individual  variables  and  their  interactions  are  signieicant.  
  • 16. •  All  variables  except   "speed"  have  very   marked  effects  on  the   dependent  variable.   •      •      •  There  are  important   interactions  that  have  a   signieicant  effect  on   production.   •      •      Main  effects  plot  Graph  of  interaction  for  Y   C   D   M  A   I   6σ
  • 17. CantAgua 1425 %Sólidos 64 Velocidad 7.25 Slot Alto Valores  fijos %Sólidos*CantAgua 16801560144013201200 70 65 60 Velocidad*CantAgua 16801560144013201200 7.8 7.5 7.2 6.9 6.6 Velocidad*%Sólidos 706560 7.8 7.5 7.2 6.9 6.6 >     –     –     –     –     –     <    2400 2400 2700 2700 3000 3000 3300 3300 3600 3600 3900 3900 Y Gráficas  de  contorno  de  Y CantAgua 1425 %Sólidos 64 Velocidad 7.25 Slot Alto Valores  fijos 0021 0041 1 06 0 5002 3000 0350 0021 0041 06 00 7 56 06 770 0350 04 00 Y sodilóS% augAtnaC 21 00 1 004 1 006 0003 31 05 21 00 1 004 07. 00 5.7 07. 0.8 5 31 05 0033 Y dadicoleV augAtnaC 60 56 0002 5 002 3000 60 56 0.8 7.5 7.0 07 3500 Y dadicoleV sodilóS% Y  ed  eicifrepus  ed  sacifárG C   D   M  A   I   6σ Contour  plot   Graphical  response  surface   •  These  graphs  show  the  expected  production  levels  for  specieic  setteos  by  variables.   Contour  plots  and  response  surface  
  • 18. C   D   M  A   I   6σ •  According  to  optimize  production  DOE  should  settear  variables  at  their  maximum  values.   Combina)on  of  variables  suggested  by  DOE  to  op)mize   produc)on  
  • 19. C   D   M  A   I   6σ 4900430037003100250019001300700 160 120 80 40 0 LEI Z.Bench -0.055 Z.LEI -0.055 Z.LES * Cpk -0.018 Dentro de Z.Bench -0.026 Z.LEI -0.026 Z.LES * Ppk -0.009 Cpm * General Dentro de General 4900430037003100250019001300700 240 180 120 60 0 LEI Z.Bench 1.980 Z.LEI 1.980 Z.LES * Cpk 0.660 Dentro de Z.Bench 0.714 Z.LEI 0.714 Z.LES * Ppk 0.238 Cpm * General Dentro de General Histogramas de capacidad de Antes, Despues Antes Despues Residual  plot   •  A  shift  in  the  mean  of  2,595   tph  to  3,210  tph  was  achieved,   and  production  improved  after   ~  24%  higher.     •  The  production  that  was  out  of   spec  went  from  ~  51%  to  ~   26%.   •  The  Sigma  level  rose  from  1.47   to  2.2,  the  increase  is  not   higher  because  there  is  still   variability.   •  In  the  three  months  after  the   improvement  has  been   steadily  losing  ~  5.4  MM  USD.   Results  aMer  implementa)on  of  improvements  
  • 20. C   D   M  A   I   6σ Investment  Value:  $  1,200,000.00  (2  sets  of  grill,  drawers  discharge,  accessories).  PAYMENT  IS  Jun14.  
  • 21. Control  -­‐  Process  Control  System   6σ C   D   M  A   I  
  • 22. Concluding   •  This  project's  main  achievement  a  shift  of  the  average  24%,  from  a  production  of  2,595  to  3,210   tph  NPT;  and  reducing  off-­‐spec  production  which  increased  from  51%  to  26%.     •  The  Sigma  level  rose  from  1.47  to  2.2,  the  increase  is  not  higher  because  there  is  still  variability.  Is   pending  develop  initiatives  that  aim  to  further  reduce  variability  in  production.     •  In  the  three  months  after  the  improvement  has  been  steadily  losing  ~  5.4  MM  USD.     •  With  the  developed  methodology,  we  have  identieied  signieicant  variables  in  the  process  and  the   ideal  combination  of  them;  in  order  to  achieve  higher  levels  of  productivity  of  the  mill,  as  it  was   achieved  in  this  project.     •  For  the  remaining  steps  (2  and  3)  we  improve  follow  the  line  obtained  in  this  experiment  and  work   on  continuous  improvement  in  order  to  achieve  the  expected  levels.    
  • 24. FMEA  -­‐  Priority  risk   C   D   M  A   I   6σ Paso  del  Proceso Funcion Salida  o     Entrada Modo  de  Falla   Potencial Severida d              (1-­‐ 10)                                 G                     Causa   Potencial  de   la  Falla Frecuenc ia  (1  a   10)                  F Detectabi lidad  (1-­‐ 10)                                 D 1 Suministro  de   mineral  fresco   desde  Chancado Alimentar  constantemente  de   mineral  fresco  en  las  mejores   condiciones  (sin  material  extraño);   al  molino  SAG. Salida  Paso  1  :   Toneladas   Frescas   Procesadas   (tph) Restricción  para   ingresar  mineral,  por   atoramiento  de  molino   SAG 10 Desgaste  de   piezas  de   molienda 6 10 2 Recirculación   (pebbles),  y   adiciòn  de  agua Optimizar  el  grado  de  molienda,   aprovechando  el  mineral   chancado  con  las  chancadoras   RAPTOR. Mantener  la  molienda  constante;  a   través  de  los  elementos  de   molienda  (Bolas  5").  Conseguri  el   nivel  optimo  de  la  densidad  de   mineral. y2:  Salida  Paso   2  :  Densidad  de   mineral  (%  de   solidos) Exceso  o  deficit  del  %   solidos  en  alimentación   de  molino. 2 Sistema   filtración  mal   seleccionado 4 6 3 Adición  de  Bolas  5"   (Potencia)  y  Giro   de  molino  a   velocidad  RPM   crítico Generar  el  "riñon  de  molienda"   dentro  del  molino,  para  generar   conminución  por  abrasión  e   impacto. Salida  Paso  3  :   Potencia   consumida   (kWh) Tamaño  de  mineral   molino  mayor  al   deseado.  Desgaste   excesivo  de  liners  de   molino;  por  impacto   directo  de  bolas  y  poca   cantidad  de  mineral   fresco. 6 Parrillas  rotas   muy   tempranament e  y  nivel  de   descarga   indeseado 5 8 4 Clasificaciòn  de   Mineral  por   Parrilas,     Pulpdischarge  y   Trommel Descargar  mineral  conminuido  en   optimas  condiciones  (ni  mas  o   menos  tamaño). Salida  Paso  4  :   Toneladas  de   Descarga  (tph) Atoramiento  de  mineral   y  bolas  en  las  parrillas   y  cajones  de  descarga. 8 Parrillas  y   cajones  de   descarga   atorados  con   mineral  y   bolas 8 4 600 Proceso Atrapamiento  de   mineral  en  la  descarga   del  molino. 240 256 Control  remoto  de  Molino   SAG  implementado  en  PI   System.   Control  remoto  de  Molino   SAG  implementado  en  PI   System.   Plan  de  mantenimiento  e   inspeción  frecuente. Controles  actuales..existe   alguna  actividad  de   Mantenimiento  que   prevenga  la  causa  de   falla?? Parrilla  atorada  con   bolas  desgastadas   (CHIPs)  y/o  mineral   grueso. Atrapamiento  de   mineral  en  la  descarga   del  molino. Atrapamiento  de   mineral  en  la  descarga   del  molino.    Rotura  de   liners  y  parada  de   planta  anticipada. Numero  de   Prioridad  de   Riesgo                         RPN 48 Efecto  Potencial  del   Modo  de  Falla Se  hacen  inspecciones   programadas  de  acuerdo  al   tiempo  de  vida  de  los   equipos  (segùn   recomendación  del   proveedor).
  • 25. FMEA  -­‐  New  risk  priority   C   D   M  A   I   6σ Paso  del  Proceso Acción Recomendada Responsable Fecha Compromiso de Ejecución Nueva Severidad G Nueva Frecuenci a F Nueva Detectabilida d D Nuevo RPN 1 Suministro  de   mineral  fresco   desde  Chancado Se hacen mediciones de espesores y slot (tamaño de abertura) en las paradas programadas (metodo de escaneo laser o mediciòn directa). Equipo Monitore Condicones Cada parada menor programada 14-dic 01-abr 5 3 10 150 2 Recirculación   (pebbles),  y   adiciòn  de  agua Minimizar la frecuencia de inspecciones de filtros Mantenimiento Procesos c/semanal 2 1 8 16 3 Adición  de  Bolas  5"   (Potencia)  y  Giro   de  molino  a   velocidad  RPM   crítico Implementar control manual de velocidad critica del molino. Se hacen mediciones de espesores y slot (tamaño de abertura) en las paradas programadas (metodo de escaneo laser o mediciòn directa). Operadores de turno / Personal de Mantenimiento c/ hora / Cada parada de planta 5 2 5 50 4 Clasificaciòn  de   Mineral  por   Parrilas,     Pulpdischarge  y   Trommel Analizar nuevos diseños de parrillas y cajones de descarga Ing. Mantenimiento 05-ene-14 2 5 2 20 Proceso ResultadosAcciones 11-dic-13 15-ene-14 Acción tomada en Fecha 13-dic-13
  • 26. Ishikawa  Analysis   C   D   M  A   I   6σ Problema : - La carga de mineral fresco es menor a 5,250 t/h Frecuencia mediciones largos Persona Sistema monitoreo PI System mal configurado Peso excesivo del molino Restricción para mineral fresco por potencia del molino Tamaño demineral ingreso (F80) mayor a 180mm Material Chancado ineficiente Ambiente Mala proyección de geología Método Restricción en la descarga Máquinas Atoramiento de mineral y bolas en parrilla Recirculación excesiva Directores y cajones de dscarga demasiado largos Demasiada diferencia en mediciones de turnos Mediciones Operadores hacen control de peso con diferentes unidades Pesometro a la salida del molino con indicacion erronea Falta de calibración del sensor Falta de configuración e instalación de Servidor PI El seting (luz) del Chancadora mal configurada Estudio de factibilidad errado Piezas del molino metalicos Mal diseño de directores y cajones de descarga No hay programa de calibración de sensores Operador no capacitado Slot de parrilla muy pequeña La dureza mineral es mayor a 15
  • 27. Measurement  plan   C   D   M  A   I   6σ Métrica X or Y Definicion Operativa Tipo de Dato (discreto o continuo) Fuente de los Datos Tamaño de Muestra Responsable Fecha Cómo Cómo voy a usar y mostrar la data ( Grafico o Herramienta Estadistica) MSA o Gage R&R C: Cantidad de agua x1 Dosificaciónde agua para generar la homogeneidad de materialentodo elcircuito de molienda. Continua Sistema de Control (PAS) Medidiónpromedio por turno (anual) Operaciones 15-ene-14 Revisiónde valores medidos por elPAS Agregaremos valores totoales promedio por cada turno de las x's e y's MSA Cr: Densidad de mineral(% de solidos) x2 Distribuciònde mineral, en proporcióna los materiales adicionales como bolas, caly agua. Continua Sistema de Control (PAS) Medidiónpromedio por turno (anual) Operaciones 15-ene-14 Revisiónde valores medidos por elPAS Agregaremos valores totoales promedio por cada turno de las x's e y's MSA Cr: Potencia consumida (kWh) x3 Energía necesaria para la funciónde molienda optima. Indirectamente es la cantidad de bolas. Continua Sistema de Control (PAS) Medidiónpromedio por turno (anual) Operaciones 15-ene-14 Revisiónde valores medidos por elPAS Agregaremos valores totoales promedio por cada turno de las x's e y's MSA C. Velocidad de Molino (rpm) x4 Velocidad crítica de molienda para generar elriñonde molienda Continua Sistema de Control (PAS) Medidiónpromedio por turno (anual) Operaciones 15-ene-14 Revisiónde valores medidos por elPAS Agregaremos valores totoales promedio por cada turno de las x's e y's MSA C: Slot de Parrilla x5 Area de evacuación necesaria para optimizar la cantridad de mineral conminuido Discreto Ingeniería Medidiónpromedio por campañas (parada de planta) / semestraly/o trimestral Ingeniería 01-abr-14 Estudio elementos discretos yfinitos Agregaremos valores totoales promedio por cada turno de las x's e y's MSA Salida Paso 1 : Toneladas Frescas Procesadas (tph) y1 Mineralprocesado fresco que viene de la chancadora. Discreto Ingeniería Medidiónpromedio por turno (anual) Ingeniería 15-ene-14 Revisiónde valores medidos por elPAS Agregaremos valores totoales promedio por cada turno de las x's e y's MSA y2: Salida Paso 2 : Densidad de mineral(% de solidos) y2 Grado de molienda ideal. Continua Sistema de Control (PAS) Medidiónpromedio por turno (anual) Operaciones 15-ene-14 Revisiónde valores medidos por elPAS Agregaremos valores totoales promedio por cada turno de las x's e y's MSA Salida Paso 3 : Potencia consumida (kWh) y3 Energía necesaria para la funciónde molienda optima. Continua Sistema de Control (PAS) Medidiónpromedio por turno (anual) Operaciones 15-ene-14 Revisiónde valores medidos por elPAS Agregaremos valores totoales promedio por cada turno de las x's e y's MSA Salida Paso 4 : Toneladas de Descarga (tph) y4 Mineralprocesado junto a agua, cal, chips; que por balance de masas es el mismo "mineral" alde ingreso (carga fresca). Continua Sistema de Control (PAS) Medidiónpromedio por turno (anual) Operaciones 15-ene-14 Revisiónde valores medidos por elPAS Agregaremos valores totoales promedio por cada turno de las x's e y's MSA