Modelo de mejora para la optimización de tiempos de perforación diamantina a través del software Arena en una unidad minera al sur del Perú - 2024

Navarro Vargas, Brenon Marco

Modelo de mejora para la optimización de tiempos de perforación diamantina a través del software Arena en una unidad minera al sur del Perú - 2024

dc.contributor.advisor	Barreda de la Cruz, Miguel Alberto
dc.contributor.author	Navarro Vargas, Brenon Marco
dc.date.accessioned	2026-05-04T14:19:24Z
dc.date.available	2026-05-04T14:19:24Z
dc.date.issued	2026-04-16
dc.description.abstract	La perforación diamantina constituye una etapa fundamental dentro de los procesos de exploración minera, debido a que permite obtener testigos continuos del subsuelo que sirven para la caracterización geológica, estructural y geoquímica de los yacimientos. Sin embargo, en diversas operaciones mineras del sur del Perú se han identificado deficiencias operativas significativas que reducen la productividad y elevan los costos del proceso. Entre los problemas más críticos se encuentran el incumplimiento del avance programado establecido en 20 metros por máquina y por turno, la presencia de tiempos muertos excesivos y pérdidas económicas que ascienden a aproximadamente 5 000 dólares por ciclo, afectando la continuidad operativa y la planificación minera. Estas ineficiencias se relacionan con paradas no programadas, gestión inadecuada de herramientas, mantenimiento deficiente y diversas interrupciones clasificadas como stand by operativo, inoperativo o atribuible al cliente. Ante este escenario, la investigación plantea el desarrollo de un modelo de mejora basado en técnicas de ingeniería de métodos y en la simulación computacional mediante el software Arena. En una primera fase, se recopilaron 660 reportes operativos generados por 11 máquinas perforadoras durante un periodo de 30 días, registrando tiempos efectivos e improductivos, metros perforados y secuencia de actividades. Estos datos permitieron caracterizar el estado actual (AS IS) del proceso e identificar las causas principales de la pérdida de eficiencia, entre las cuales destacan el retiro de tuberías, fallas mecánicas, condiciones de terreno adversas, actividades manuales de acondicionamiento y tiempos prolongados de mantenimiento correctivo y preventivo. Posteriormente, se aplicaron herramientas de ingeniería de métodos como el Diagrama de Análisis de Procesos (DAP), el diagrama Hombre Máquina y estudios de tiempos, con el fin de cuantificar y clasificar las actividades productivas, contributivas e improductivas. Este análisis permitió establecer una brecha técnica entre la producción proyectada y la producción real, mostrando que las máquinas perforadoras alcanzaban en promedio solo 7.5 metros por turno, muy por debajo del objetivo. Con los datos obtenidos, se construyó un modelo de simulación representando el proceso real en Arena, donde se integraron las actividades clave del ciclo de perforación: preparación del equipo, perforación activa, cambios de herramienta, acondicionamiento de sondaje, mantenimiento y cierre de turno. Este modelo permitió visualizar los cuellos de botella y analizar la disponibilidad de los recursos principales, especialmente el taladro, cuyo nivel de utilización alcanzó un 90%. Una vez validado el modelo AS IS, se diseñó un modelo optimizado (TO BE) introduciendo mejoras como la reorganización de secuencias operativas, estandarización de actividades, reducción de tiempos ociosos, mejor uso del personal y control más estricto del mantenimiento. Del análisis comparativo entre ambos modelos se obtuvieron resultados significativos: la producción aumentó de 7.5 a 11.2 metros por turno (incremento del 49.3%), el tiempo improductivo mensual se redujo de 132 a 68 horas (48.5% menos), y el tiempo estándar por turno disminuyó en más de 80 minutos. Asimismo, el costo operativo por ciclo se redujo en 15.3%, pasando de 30 000 a 25 400 dólares. En términos económicos, el proyecto presentó un VAN positivo de S/ 203 000 y una TIR de 42%, confirmando la viabilidad financiera de implementar las mejoras propuestas. Además, se llevó a cabo una comparación técnica entre Arena y otros softwares de simulación utilizados en minería, como Simio, AnyLogic, Vulcan y MineSched. Los resultados mostraron que Arena posee mayores ventajas para modelar procesos cíclicos, secuenciales y basados en eventos discretos, como la perforación diamantina. Su facilidad de uso, costo moderado y capacidad de modelado detallado lo posicionan como la herramienta más adecuada para este tipo de análisis operativos. En conjunto, la investigación demuestra que la integración de ingeniería de métodos con simulación computacional permite no solo identificar y cuantificar las causas de ineficiencia, sino también proyectar con alto nivel de precisión el impacto de medidas de mejora antes de implementarlas en campo. El modelo propuesto es replicable en otras unidades mineras y representa una herramienta estratégica para incrementar la productividad, reducir costos y mejorar la toma de decisiones basadas en datos reales.
dc.format	application/pdf
dc.identifier.uri	https://hdl.handle.net/20.500.12920/16806
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Católica de Santa María	es_ES
dc.publisher.country	PE
dc.rights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.uri	https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/	es_ES
dc.source	Universidad Católica de Santa María	es_ES
dc.source	Repositorio de la Universidad Católica de Santa María - UCSM	es_ES
dc.subject	Perforación diamantina
dc.subject	simulación en Arena
dc.subject	Optimización de tiempos.
dc.subject.ocde	https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.07.05
dc.title	Modelo de mejora para la optimización de tiempos de perforación diamantina a través del software Arena en una unidad minera al sur del Perú - 2024
dc.type	info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
dc.type.version	info:eu-repo/semantics/publishedVersion
renati.advisor.dni	29688402
renati.advisor.orcid	0000-0002-9329-4460
renati.author.dni	71486724
renati.discipline	724026
renati.juror	Linares Flores Castro, Antonio Erick
renati.juror	Lopez Casaperalta De Diaz, Patricia Yaneth
renati.juror	Paredes Salas, Omar Willy
renati.level	https://purl.org/pe-repo/renati/level#tituloProfesional
renati.type	https://purl.org/pe-repo/renati/type#tesis
thesis.degree.discipline	Ingeniería de Minas
thesis.degree.grantor	Universidad Católica de Santa María.Facultad de Ciencias e Ingenierías Físicas y Formales	es_ES
thesis.degree.name	Ingeniero de Minas