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ESTADO DEL ARTE SOBRE LA IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA SIX SIGMA EN LOS PROCESOS DE LA CADENA DE SUMINISTRO DE
HIDROCARBUROS.
INVESTIGADORES:
ING. HANS ALBERTO HERRERA NAVARRO
ING. MARCEL ANTONIO FRANCO BONFANTE
UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVETURA
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA, ARTES Y DISEÑO
ESPECIALIZACIÓN EN INGENIERÍA DE PROCESOS DE REFINACIÓN DE PETRÓLEO Y PETROQUÍMICOS BÁSICOS
CARTAGENA DE INDIAS D.T. Y C
2017
2
ESTADO DEL ARTE SOBRE LA IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA SIX SIGMA EN LOS PROCESOS DE LA CADENA DE SUMINISTRO DE
HIDROCARBUROS.
INVESTIGADORES:
ING. HANS ALBERTO HERRERA NAVARRO
ING. MARCEL ANTONIO FRANCO BONFANTE
Trabajo de grado presentado como requisito para optar a titulación en: Especialista en Ingeniería de Procesos de Refinación de Petróleo y
Petroquímicos Básicos
UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVETURA
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA, ARTES Y DISEÑO
ESPECIALIZACIÓN EN INGENIERÍA DE PROCESOS DE REFINACIÓN DE PETRÓLEO Y PETROQUÍMICOS BÁSICOS
CARTAGENA DE INDIAS D.T. Y C
2017
3
AGRADECIMIENTOS
En el transcurso de mi vida he concluido que la mejor forma de realizar con éxito
un proyecto es encontrar motivaciones que permitan desarrollar todo nuestro
potencial con la fuerza inagotable del corazón. Para este proyecto académico
quiero agradecer a Marcel Antoine, mi hijo, por generarme la fortaleza y la
perseverancia para lograr esta meta, por inspirarme el deseo de compartir esta
revisión bibliográfica con estudiantes y profesionales que pudieran sacar provecho
de la información aquí recopilada.
Marcel Franco Bonfante
Agradezco este esfuerzo a mis profesores, compañeros de clase y hermano
Marcel, quienes siempre confiaron en mí para alcanzar una nueva meta en el viaje
llamado vida.
Hans Herrera N.
4
TABLA DE CONTENIDO.
1. INTRODUCCIÓN ......................................................................................................................6
2. DELIMITACION DE LA INVESTIGACION ............................................................................9
3. MARCO TEORICO ................................................................................................................ 11
4. APLICACIÓN DE LA METOLOGIA SIX SIGMA EN LA CADENA DE SUMINISTRO
DE HIDROCARBUROS. ............................................................................................................... 18
Caso 1. Mejoramiento de tiempos no productivos en perforación de pozos de petróleo.
...................................................................................................................................................... 18
Caso 2. Aplicación de Newsvendor & Six Sigma para cuantificar los costos de
perforación de pozos de petróleo y gas. ................................................................................ 21
Caso 3. Metodología Lean Six Sigma aplicada en el mejoramiento de procesos de
deshidratación de crudo. ........................................................................................................... 23
Caso 4. Uso de herramienta DMAIC para identificar y reducir la frecuencia de fallas de
válvulas en Campos de producción de petróleo. .................................................................. 25
Caso 5. Uso de herramienta DMAIC para mejorar tiempos de servicios en re-
acondiciomiento de pozos. ....................................................................................................... 27
Caso 6. Aplicación de matriz DOFA para mejorar rendimiento de procesos de la cadena
de suministro. .............................................................................................................................. 29
Caso 7. Aplicación de metodología Six Sigma a través de la matriz DOFA para mejorar
el proceso de envasada de GLP. ............................................................................................ 32
Caso 8. Aplicación de metodología Six Sigma en procesos de comercialización y
distribución de gas licuado. ...................................................................................................... 34
Caso 9. Aplicación de metodología Six Sigma para mejorar tiempos de movilización de
equipos de perforación. ............................................................................................................. 39
Caso 10. Aplicación de metodología Six Sigma mediante la herramienta SIPOC para
identificar oportunidades de mejora en el manejo de inventarios para operaciones
criticas de perforación de pozos de petróleo costa asfuera. ............................................... 41
5. CONCLUSIONES ......................................................................................................................... 44
6. REFERENCIAS ............................................................................................................................. 46
5
TABLA DE FIGURAS
Fig. 1 – Niveles Sigma de un proceso. .................................................................. 13
Fig. 2 – Metodología DMAIC para la mejora. ......................................................... 15
Fig. 3 - Diagrama de espina de pescado ............................................................... 19
Fig. 4 – Incorporación del modelo Six Sigma ....................................................... 222
Fig. 5 – Modelo Six Sigma, salidas y entradas .................................................... 233
Fig. 6.– Rendimiento global en función del campo y pasos a nivel de proceso
sigma. .................................................................................................................. 244
Fig. 7.– Análisis de la capacidad del proceso. ..................................................... 266
Fig. 8.– Componentes de un análisis DOFA .......................................................... 30
Fig. 9.– Diagrama de Pareto para la criticidad de los problemas evaluados. ...... 355
Fig. 10.–Variables de entrada del proceso. ........................................................... 37
6
1. INTRODUCCIÓN
Actualmente, los mercados globales en cualquier sector empresarial apuntan a
que sus procesos mejoren en cuanto a la eficiencia económica, maximización de
sus utilidades y reducción en la variabilidad de sus procesos, productos y/o
servicios, esto con el fin de conseguir niveles superiores de competitividad. Debido
a esto, se han desarrollado herramientas y estrategias de calidad que se pueden
implementar para la optimización de los procesos de explotación, producción,
procesamiento y manufactura de cualquier materia prima, a través del
conocimiento y la información.
Hace un par de décadas grandes compañías han venido implementando procesos
y estrategias de mejora continua para cada uno de los sectores de su cadena de
suministro, incluidas en este grupo se encuentran compañías de la industria
petrolera. Sin embargo, poco se ha profundizado en crear una estrategia global
para la industria, desde la exploración del recurso en el subsuelo hasta su
transformación en productos terminados y posterior comercialización.
Todo el perfeccionamiento en producción, productividad y mejoras en los niveles
de competencia, lo propone el sistema Six Sigma, que es una estrategia de
calidad, basada en el liderazgo comprometido de la alta dirección, y se enfoca en
la implementación de procesos de mejora, proyecto por proyecto, con el objeto de
reducir la variabilidad de los procesos, productos y/o servicios y los defectos
asociados, hasta un valor objetivo de excelencia, utilizando los mejores recursos
humanos de la organización, con el propósito de mejorar la calidad esperada por
el cliente así como producir impactos significativos en la rentabilidad y/o en el
crecimiento del negocio. 1
Basándose en el éxito que obtuvo la compañía Motorola en 1982 con la
implementación de Six Sigma, se ha adoptado este sistema en distintos tipos de
1 Vargas, J. (2013). Six Sigma una estrategia empresarial que está revolucionando el mundo. Fundación Universitaria
Konrad Lorenz. Bogotá, D.C, Colombia.
7
empresas industriales, entre esos, la industria de hidrocarburos. La manera de
constituir su fundamentación no fue determinada por el cuerpo sistemático central
de la metodología, y la práctica de estos principios en Motorola precede su
definición formal, por lo que la ruta trazada por ella es irrepetible. Tampoco las
experiencias subsiguientes han determinado un patrón de establecimiento
absoluto; por tanto, se aplica a todo tipo de empresa, de diferentes sectores y
países.
En el tiempo de evolución que vivimos actualmente, es necesario cambiar y
reinventar muchos aspectos de la gestión (producción, productividad, eficiencia
operativa), es inevitable implementar técnicas y herramientas que conduzcan
hacia la optimización de resultados, esta innovación la proporciona el modelo Six
Sigma. En el sector industrial de los hidrocarburos pocas empresas han adoptado
estos sistemas, la importancia de esta investigación es dar un punto de partida en
cuanto a la fundamentación en la implementación del Six Sigma y sectores
industriales que deseen optimizar sus procesos en toda la cadena de suministro y
también para futuras investigaciones que tiendan en mejorar la gestión y calidad
empresarial.
Al momento de realizar la fundamentación de la aplicación de la metodología Six
Sigma, se tendrá en cuenta la experiencia, es decir, los posibles problemas y
soluciones que se presentaron y finalmente se obtendrá un concepto global de la
aplicación de la metodología para la industria de los hidrocarburos.
Con esta investigación se pretende realizar una revisión bibliográfica, visualizando
la integración de esta herramienta de modo holístico, para identificar cómo se
implementó la metodología Six Sigma en los diferentes procesos de la cadena de
suministro de esta industria petrolera, obteniendo así beneficios energéticos y
económicos para los productores y comercializadores de hidrocarburos y así
finalmente obtener una recopilación de procesos que sirvan a futuras
generaciones para su implementación.
8
Se analizarán en este trabajo las aplicaciones de la metodología Six Sigma tanto
en Upstream como en Downstream para identificar las mejoras obtenidas y las
posibilidades de replicar a lo largo de los procesos.
9
2. DELIMITACION DE LA INVESTIGACION
Planteamiento del problema. Para casos puntuales que surgieron en empresas pertenecientes al sector
industrial de los hidrocarburos, ¿cómo se ha implementado la metodología Six
Sigma para optimizar sus procesos en la cadena de suministro?
Objetivo General.
Realizar una revisión bibliográfica de casos en empresas pertenecientes al sector
industrial de los hidrocarburos para identificar cómo se implementó en ellos la
metodología Six Sigma en los diferentes procesos de la cadena de suministro.
Objetivos Específicos
A partir de una búsqueda exhaustiva de la literatura identificar casos que
cumplan los intereses de estudio y seleccionar los más representativos con el
fin de plasmar en este documento sus principales aportes a la industria de
hidrocarburos.
De manera global, Identificar los puntos claves que determinan el éxito en la
aplicación de la metodología six sigma en los diferentes procesos de la cadena
de suministro de esta industria petrolera.
Identificar las estrategias asumidas por las empresas en los distintos casos
para lograr preservar en el tiempo los resultados positivos de sus
investigaciones empleando la metodología six sigma.
Reconocer dentro de la globalidad de la industria petrolera las acciones que
pueden aplicarse de forma generalizada a todo tipo de industria para optimizar
procesos de acuerdo a la metodología six sigma.
Definir los conceptos y métodos que son necesarios para la comprensión e
implementación de la metodología six sigma.
10
Metodología
Se exponen once casos seleccionados de la literatura que aplican la metodología
six sigma, a través de un resumen se analiza el problema específico en cada caso,
variables identificadas en el análisis, las diferentes herramientas utilizadas y los
pasos seguidos que dieron solución al problema. Descargados de plataformas
como SCIENCE DIRECT, IEEE XPLORER y EBSCO DISCOVERY SERVICE
publicados en el periodo comprendido entre los años 2003 y 2016.
11
3. MARCO TEORICO
La historia de Six Sigma comienza en el año de 1987, con la compañía de
Motorola, liderada en ese entonces por su presidente Bob Galvin. Con el propósito
de cero defectos en productos electrónicos el Ingeniero Mikel Harry comienza a
investigar el decrecimiento en la variación de los procesos con el objetivo de
optimizarlos. Esta herramienta se basó en la estadística e intentó alcanzar unos
niveles de calidad en los procesos. Se establece entonces una metodología
sistemática para mitigar los errores, concentrándose en la mejora de los procesos,
el trabajo en equipo y con un gran compromiso por parte de la Dirección. Con
estos resultados, la compañía de Motorola obtuvo aproximadamente mil millones
de dólares en ahorros durante tres años y el premio a la calidad Malcom Baldrige
en 1988.
Además de Motorola, otras compañías han adoptado esta metodología y han
logrado grandes resultados en sus procesos entre esas se encuentra la compañía
Allied Signal que inició su programa en el año de 1994 y también General Electric
que inició en 1995.
Six sigma se define como una estrategia de mejora continua cuyo fin es
determinar las causas de los defectos, errores y retrasos en los diferentes
procesos de negocios, orientado a los aspectos que son críticos para el cliente.
En otras palabras, Six Sigma es un método basado en datos para llevar la calidad
hasta niveles próximos a la perfección, diferente de otros enfoques, ya que
también corrige los problemas antes de que se presenten. Más específicamente,
se trata de un esfuerzo disciplinado para examinar y mejorar los procesos
repetitivos de las empresas.2
2 BENITO, Cruz. La mejora continua en la gestión de calidad Seis Sigma, el camino para la excelencia. Revista Economía
industrial. Vol. 331. Ed. 2000.
http://www.minetur.gob.es/Publicaciones/Publicacionesperiodicas/EconomiaIndustrial/RevistaEconomiaIndustrial/331/10
.CRUZ%20M.%20DE%20BENITO.pdf
12
Se basa en métodos estadísticos estrictos, de herramientas de calidad y análisis
matemáticos, con el fin de diseñar procesos o productos, o para optimizar los
existentes. Esta estrategia requiere que se mejoren las salidas de los procesos
mediante un enfoque en las entradas y procesos involucrados.
Six Sigma es una metodología que ayuda por medio de herramientas como:
diagrama de Pareto, diagramas de afinidad, diagramas causa y efecto, etc. para
mejorar los procesos de las organizaciones. Dentro de la metodología Six Sigma,
un proceso es la unidad básica que será mejorada. El proceso puede ser un
producto o un servicio, ya sea para clientes externos o para clientes internos. 3
La meta de Six Sigma, que le da su nombre, es conseguir que los procesos
tengan una calidad Six Sigma. Esta meta se pretende alcanzar mediante un
programa estricto de mejora, diseñado y desarrollado por la alta gerencia de una
organización en el que se impulsa el proyecto de Six sigma con el propósito de
lograr optimizar el sistema, mediante la eliminación de defectos, retrasos del
producto y transacciones.
En Six Sigma se trabaja proyecto por proyecto, de forma secuencial, como única
forma de eliminar problemas sistemáticos de variabilidad que afectan procesos
mensurables y que se traducen en defectos cuantificables.
La letra griega sigma (σ) en la estadística se emplea para simbolizar la variación
típica de una población. El “nivel sigma” de un proceso mide la distancia entre la
media y los límites superior e inferior de la especificación correspondiente. (Fig. 1).
3 YANG, Kai. & EL- HAIK, Basem. 2003. Six Sigma fundamental. Six Sigma a roadmap for product development.
McGraw-Hill. New York.
13
Fig. 1 – Niveles Sigma de un proceso.
Ha sido habitual considerar como suficiente que un proceso tuviese una
desviación de ±3σ, lo cual significa que dicho proceso era capaz de producir sólo
2,7 defectos por cada mil oportunidades. La idea de un “porcentaje de error
aceptable” (a veces denominado un “nivel de calidad aceptable”) es un curioso
remanente de la era del “control de calidad”. En aquellos tiempos se podían
encontrar maneras de justificar estadísticamente las fallas humanas, sosteniendo
que nadie podía ser perfecto. Hoy día dicho nivel de calidad es inaceptable para
muchos procesos (supondría aceptar, por ejemplo, 68 aterrizajes forzosos en un
aeropuerto internacional cada mes, o bien 54.000 prescripciones médicas erradas
por año). Six Sigma hace referencia a un nivel de calidad capaz de producir con
un mínimo de 3,4 defectos por millón de oportunidades (0,09 aterrizajes forzosos
en un aeropuerto internacional cada mes o una prescripción médica errada en 25
años). Esta calidad se aproxima al ideal del cero-defectos y puede ser aplicado no
sólo a procesos industriales, sino a servicios y, por supuesto, al proceso
proyecto-construcción.4
El procedimiento de implementación de Six Sigma es conceptualmente sencillo y
4YEPES, Víctor & PELLICER, Eugenio. 2012. Aplicación de la metodología Six Sigma en la mejora de resultados de los
proyectos de construcción. Universidad Politécnica de Valencia. Citado el 27 de Septiembre del 2016. Disponible en:
http://personales.upv.es/vyepesp/05YPX01.pdf
14
este se desenvuelve en dos fases: en primer lugar, se debe seguir el modelo de
mapa que comienza con la selección de los procesos que serán intervenidos, el
montaje de la estructura para el cambio, el entrenamiento de los líderes y la
definición del primer proyecto; mientras que en la segunda fase se implementa el
cambio a los procesos seleccionados, siguiendo el esquema “DMAIC” y se aplica
al mejoramiento de procesos.
El proceso comienza con un “cambio radical de actitud”. La Dirección debe ser
consciente que la mejora continua ya no es suficiente para alcanzar los objetivos
estratégicos, financieros y operativos. La mejora radical es necesaria para reducir
con rapidez los desperdicios crónicos. 5
En función de los beneficios se seleccionan los proyectos. La estrategia Six Sigma
brinda una metodología de mejora, es basada en un esquema denominado
DMAIC: Definir las situaciones y problemas que serán mejorados, Medir para
adquirir datos e información, Analizar la información recogida, Incorporar y
emprender mejoras en los procesos y, finalmente, Controlar o rediseñar los
procesos o productos existentes (Figura 2). Las claves del DMAIC se encuentran
en:
● Medir el problema. Siempre es necesario tener una clara noción de los
defectos que se están produciendo, tanto en cantidad como en costo.
● Enfocarse al cliente. Sus necesidades y requerimientos son fundamentales,
y deben tenerse siempre en consideración.
● Verificar la causa raíz. Es necesario llegar hasta la causa fundamental de
los problemas, y no quedarse en los efectos.
● Romper los malos hábitos. Un cambio verdadero requiere soluciones
creativas.
5 PELLEGUERO PONSA, XAVIER. 2015. Aplicación de la Metodología “DMAIC” en la resolución de problemas de
calidad. Disponible en: http://repositori.uvic.cat/xmlui/bitstream/handle/10854/4096/trealu_a2015_pellegero_
xavier_aplicacion.pdf? sequence=1.
15
● Gestionar los riesgos. La prueba y el perfeccionamiento de las soluciones
es una parte esencial de Six Sigma.
● Medir los resultados. El seguimiento de cualquier solución significa verificar
su impacto real.
● Sostener el cambio. La clave final es conseguir que el cambio perdure.
Fig. 2 – Metodología DMAIC para la mejora.
A nivel industrial uno de los aspectos donde se pueden obtener resultados
ambiciosos al aplicar la metodología Six Sigma es en la Cadena de Suministros.
Por cadena de suministro se entiende la coordinación sistemática y estratégica de
las funciones tradicionales dentro de una organización en particular y a lo largo de
todas las implicadas en la cadena de aprovisionamiento, con el propósito de
16
mejorar el rendimiento a largo plazo de la cadena en global.6
La Gestión de la Cadena de Suministro (SCM – Supply Chain Management) está
definida por el Council of Supply Chain Management Professionals (CSCMP)
como la planificación y coordinación sistemática de todas las actividades
involucradas en el suministro y la adquisición, conversión, y todas las actividades
de gestión logística en las que intervienen proveedores, intermediarios,
proveedores de servicios de terceros y clientes, dentro y fuera de las empresas,
con el fin de mejorar el desempeño en el largo plazo tanto de las empresas
individualmente como de toda la cadena de suministro.
La gestión de cadena se fundamenta en aumentar la capacidad de los
participantes para tomar decisiones, formular planes, y delinear la implementación
de una serie de acciones orientadas a:
● Mejoramiento significativo de la productividad del sistema logístico
operacional.
● Incrementar los niveles de servicio de los clientes.
● Mejor la administración de las operaciones y desarrollar relaciones
duraderas de gran beneficio con los proveedores y clientes claves de la
cadena.
La exploración es el primer eslabón de la cadena y consiste en el
reconocimiento geológico de superficie, levantamientos aerofoto-gravimétricos,
topográficos, gravimétricos, magneto métricos, sismológicos, geoquímicos,
perforación de pozos y cualquier otro trabajo tendiente a determinar la
existencia de hidrocarburos en un área geográfica.7 Upstream.
La explotación o producción es la extracción de petróleo y gas natural
mediante la perforación y puesta en marcha de pozos de desarrollo, tendido de
6 LOPEZ, Carlos. 2013. Gestión del ingeniero de proceso en la cadena de suministro del sector petróleo. Trabajo de grado
para optar el título de especialista en ingeniería de procesos de refinación de petróleo. Universidad de San Buenaventura.
Cartagena, Colombia. 7 W. K. Cheng, A. F. Azman, M. H. Hamdan, R. F. Mansa. 2014. Application of Six Sigma in Oil and Gas Industry:
Converting Operation Data into Business Value for Process Prediction and Quality Control.
17
líneas de recolección, construcción de plantas de almacenaje, plantas de
procesamiento e instalaciones para separación de fluidos y toda otra actividad
realizada en el suelo o en el subsuelo dedicada a la producción, recuperación
mejorada, recolección, separación, procesamiento, compresión y almacenaje
de hidrocarburos.
El Downstream comprende la parte de refinación de petróleo crudo, y al
procesamiento y purificación del gas natural. De igual forma la comercialización
y distribución de los productos derivados de estos procesos.
18
4. APLICACIÓN DE LA METOLOGIA SIX SIGMA EN LA CADENA DE
SUMINISTRO DE HIDROCARBUROS.
En la bibliografía consultada, se encontró que, a nivel mundial, varias empresas
del sector petrolero han adoptado y aplicado la metodología Six Sigma para
optimizar sus procesos en la cadena de suministro. A continuación, se mostrará la
aplicación de Six sigma y los resultados que se obtuvieron.
Caso 1. Mejoramiento de tiempos no productivos en perforación de pozos de
petróleo.
En una investigación en Brasil se aplicó la metodología de Six Sigma en la
operación de perforación de pozos de petróleo8; esto debido a la creciente
demanda del petróleo y que las operaciones de perforación de pozos son más
complejas y más costosas. Dentro del análisis inicial se encontró que había
pérdida de tiempo y falta de rendimiento en el proceso. Los tiempos que se
determinaron para un mejor estudio son: tiempos productivos, tiempos no
productivos y tiempo perdido. A partir de ahí se realizó un mapa de flujo de valor,
con el fin de destacar las actividades que generan y quitan valor al proceso de
perforación de pozos.
El proyecto Six Sigma depende en gran medida de los datos generados en la fase
de medición del problema. El estudio de caso se realizó con datos sensibles
siguiendo modelos hipotéticos. El primer caso se concentró en mejorar los
rendimientos del “tiempo no productivo”. Por medio de los datos de la gráfica de
Pareto, en la etapa de perforación se identificaron: un promedio de 10 minutos en
retro ensanchamiento (backreaming en inglés), 4 minutos para hacer las
conexiones en sí (sarta y sarta), y otros 10 minutos para realizar la conexión del
BHA (Bottom Hole Assembly en inglés) con las herramientas direccionales. Con la
identificación de los tramos de mayor impacto en el tiempo total, comenzaron a
8 RODRÌGUEZ, Patricia. 2014. A aplicação de lean Six Sigma na otimização das operações de perfuração de poços.
Trabajo de grado presentado para optar el título de Ingeniería de petróleos. Rio de Janeiro Universidad Federal de Rio de
Janeiro: Escuela Politécnica.
19
darse cuenta del alcance del proyecto.
En la fase de medición se realizó un diagrama de comportamiento utilizando el
tiempo de conexión promedio para cada conexión hecha. El histograma para este
caso también se realizó según los valores medios de tiempos de conexión de
cinco pozos perforados en un campo. Para una mejor identificación, visualización
y comprensión de los pasos presentes en la operación que conectan los tubos de
perforación a los sistemas rotativos direccionales, fue necesaria la realización de
un mapa de procesos. A través de este, se hizo posible evaluar las necesidades
reales de cada paso en este proceso actual y, por tanto, facilitó la obtención de
una nueva versión con medidas revisadas, responsable de lograr los resultados
esperados con el proyecto Lean Six Sigma. En la etapa de análisis después de
identificar las principales desviaciones (descritas en el mapa de procesos de la
etapa anterior) se determinaron las causas; para esto se realizó una evaluación
por medio del diagrama de espina de pescado. Después de identificar que la
causa eran las conexiones, las etapas modificables de proceso posterior a las
conexiones se basaron en los procedimientos definidos por la empresa.
Fig. 3 Diagrama de espina de pescado.
20
Para la etapa de mejora se obtuvieron datos a partir de un modelo hidráulico
virtual para medir el tiempo estimado en 150 metros de limpieza de un BHA
determinado (Bottom Hole Assembly) en una sección de 9-5/8 "con un ángulo de
45º y peso de lodo de perforación de 10,6 libras por galón, el flujo normal de este
pozo fue de 650 gpm y los resultados obtenidos fueron el promedio de tiempo para
la limpieza de 150 metros entre 3-4 minutos. Este modelo ayudó a alcanzar
soluciones al problema anterior a la conexión, es decir, la realización de retro
ensanchamiento (Backreaming).
Las mejoras previstas por el proyecto Six Sigma pudieron ser localizadas, basadas
en una nueva secuencia de operación para cada sección para optimizar la máxima
eliminación de tiempos perdidos durante la perforación.
● De 0° a 30° (pozos casi verticales): Taladro de una sección;
Realizar la conexión (3,5 min); Con la llegada del primer resultado de la
encuesta bajó el tiempo para realizar la conexión (45 a 60 segundos);
volver a la perforación a la velocidad máxima.
● De 30° a 60° y 60° a 90°: Perforar la sección;
Realizar el retro ensanchamiento aproximadamente 10 metros (2 min
tensionando y 2 min poniendo peso a la sarta de tubería), para mover los
ripios 150 metros por encima de la columna (longitud del BHA);
Realizar la conexión (3,5 min); Con la llegada del primer resultado del
survey (45 a 60 segundos) volver a la perforación a la velocidad máxima.
La secuencia operacional completa que se determinó se describe a continuación:
● Perforar una sección.
● Realizar retro ensanchamiento suficiente para mover las gravas por encima
de 150 metros (Aproximadamente 3,5 minutos en total arriba y abajo).
● Realizar la conexión (3,5 a 4 minutos).
21
● Encender las bombas.
● Después de un minuto, el primer impulso recibido MWD, volver a la
perforación.
● Realizar el BHA durante la perforación.
Después de la aplicación de las soluciones propuestas, se hizo el mismo análisis
para confirmar la eficacia del proyecto Six Sigma y comprobar sus resultados.
Para el análisis se realizó un diagrama de comportamiento, del cual se comprobó
que los tiempos de conexión tienen una menor variación y medida. De igual forma
los resultados del histograma arrojaron datos que el proceso se realizó en 13,1
min, es decir hubo una reducción de 10,9 min en el tiempo total de conexión, lo
que representa una reducción del 45,4% y la desviación estándar fue de 2,6 min.
Posteriormente de que se alcanzó la ejecución del proyecto con el objetivo
establecido, la fase de control fue requerida. Durante esta fase, se tomaron
medidas para garantizar que el éxito del proyecto tendría una duración de un
período de tiempo indefinido. En este período se realizaron evaluaciones
periódicas de los resultados de las operaciones realizadas, con el objetivo de
administrarlos mediante la aplicación de nuevas medidas. Además, los beneficios
financieros del proyecto se acompañaron por un período de un año, para asegurar
los logros de reducción de costo.
La recompensa de emplear la metodología Six Sigma en un proceso como la
perforación de pozos petroleros es supremamente ambiciosa debido la
oportunidad de implementar las mejoras identificadas a gran escala (un gran
número de pozos) elevando los resultados operativos y disminuyendo
sustancialmente los tiempos de operación.
Caso 2. Aplicación de Newsvendor & Six Sigma para cuantificar los costos
de perforación de pozos de petróleo y gas.
La estimación de presupuesto es un componente importante en la planificación de
22
los sistemas de perforación de petróleo y gas. Por esta razón en Sultan Qaboos
University, ubicada en Mascat, Omán; se elaboró una investigación basada en el
costo de perforación de pozos, fundamentada en la proposición de un modelo para
estimar un presupuesto y reducir al mínimo los errores de predicción, aplicando el
modelo de Six sigma y otros modelos estadísticos. El objetivo principal de esta
investigación fue encontrar un valor óptimo para cada tipo de pozo, este valor
dependería de los datos históricos, sanciones, subestimación y la sobreestimación
y entre otros factores. El mejor modelo que se seleccionó para este escenario fue
el modelo “Newsvendor” unido al modelo Six Sigma. Por medio de esta
investigación se determinó que el uso del análisis de estimación de costos para
evaluar el costo y la duración; dependería del uso histórico de datos, de los
costos, la duración y la opinión de expertos. Este enfoque tiene dos dificultades
inherentes: es muy subjetivo, y el impacto de los factores externos no se considera
adecuado. Las limitaciones de la práctica determinista, han requerido la necesidad
de un modelo de predicción que es capaz de representar la realidad y, sin
embargo, conduce a una predicción "mejor". 9
Fig. 4 – Incorporación del modelo Six Sigma
9 AL KINDI, Mahmood & AL LAWATI, Mujtaba. 2014. Framework to Implement Six Sigma Methodology to Oil and
Gas Drilling Budget Estimation. En: Proceedings of the 2014 International Conference on Industrial Engineering and
Operations Management, Bali Indonesia.
23
La estructuración para determinar la estimación de costo en la perforación de
pozos depende de las herramientas del Six Sigma, además de otros modelos de la
cadena de suministro como lo son: el modelo Newsvendor, la inferencia bayesiana
y el sistema de simulación Monte Carlo.
Fig. 5 – Modelo Six Sigma, salidas y entradas
A partir de este modelo se creó un modelo estocástico de predicción para
estimación de costos en la perforación de pozos en la industria petrolera. Sin
embargo, no se descarta la posibilidad de la predicción en la opinión de expertos y
deterministas que tienen sus limitaciones. Una de estas limitaciones es que no se
incorpora las incertidumbres que rodean el proceso de perforación impidiendo de
esta forma exportar las lecciones aprendidas a todo tipo de perforación de pozos
petrolíferos.
Caso 3. Metodología Lean Six Sigma aplicada en el mejoramiento de
procesos de deshidratación de crudo.
Aplicado a las operaciones de petróleo y gas en América del Norte y Asia, la
compañía Chevron realizó un estudio con el objetivo de reunir la calidad y el
pensamiento estadístico combinado con los principios de la ingeniería,
proponiendo unir Six Sigma, Lean y la ISO 9001:2000. En los últimos años, las
sinergias entre estos métodos han sido reconocidas y fusionadas en una única
metodología de mejora de procesos: Lean Six Sigma. Desarrollos recientes se
refieren como "gestión de la fusión," que combina Lean Six Sigma con sistemas
24
ISO, y el trabajo de Baldridge, Deming, Juran y otros. Como se ve en la Fig. 6,
existen dos maneras de mejorar la calidad de la un proceso10:
● El aumento del nivel.
● La reducción del número de pasos del proceso.
Fig. 6. rendimiento global en función del campo y pasos a nivel de proceso sigma.
Esta investigación se basó en casos de estudio aplicando la sinergia de los
sistemas mencionados anteriormente. Uno de los casos de estudio consiste en un
campo de petróleo de crudo pesado en América del Norte, donde se utilizaban
tratadores térmicos horizontales como la técnica de deshidratación primaria, sin
embargo, se notó un alto nivel de crudo intratable. Estudiando el proceso con Lean
Six Sigma se identificó que la entrada del proceso se manejaba con oscilaciones
bruscas de flujo, temperaturas excesivamente altas y mal tratamiento químico.
Después se llevaron a cabo los nuevos procedimientos, reduciendo a la mitad la
cantidad de residuos de hidrocarburos, sin aumentar el costo de tratamiento. Esto
dio lugar a un aumento de los ingresos y una reducción en el costo de la
10 BUELL, R.S. & TURNIPSEED, S.P. 2014. Application of Lean Six Sigma in Oilfield Operations. En: Society of
Petroleum Engineers: Production & Facilities.
25
eliminación del producto de desecho.
En facilidades de tratamiento construidas recientemente es común encontrar
sistemas de amortiguamiento de fluido que permitan manejar una rata constante
hacia los sistemas de deshidratación evitando de esta forma adquirir equipos
sobre diseñados para soportar los picos de producción. Estos sistemas fueron
diseñados aplicando la metodología Lean Six Sigma.
Caso 4. Uso de herramienta DMAIC para identificar y reducir la frecuencia de
fallas de válvulas en Campos de producción de petróleo.
En el congreso mundial de ingeniería y ciencia del año 2014, se presentó un
estudio realizado para disminuir la tasa de fallo de las dos válvulas más usadas en
el campo petrolero: válvulas de aislamiento y válvula de control; y siendo
consecuente con esto para aumentar la disponibilidad de los pozos de producción.
El caso de estudio fue especialmente con 241 válvulas de estrangulamiento, que
son un tipo de válvula de control y se utiliza principalmente para ajustar las tasas
de producción de cada pozo de petróleo o de agua individualmente. El
procedimiento siguió el marco de Six Sigma: DMAIC. Inicialmente se decidió
aplicar esta medida ya que había 37 casos de válvulas reportadas por fallo. Ver
figura 7.
El proyecto comenzó con la definición del problema, a través de un análisis
estadístico de la labor que se tenían con estas válvulas y la cuantificación del fallo
en un periodo de una hora. De igual forma hicieron participación de lluvia de ideas
y las posibles causas se identificaron por medio de herramientas como: espina de
pescado, diagrama causa-efecto, esto seguido por la técnica de análisis de causa-
raíz usando el concepto de los cinco porqués.
En la fase de medición, se realizó la recopilación de datos con la tasa de válvulas
que tuvieron fallo, la recopilación en un tiempo determinado fue un total de 37
válvulas de estrangulamiento reportadas, representando un 15% del número total.
26
El objetivo del proceso estipuló reducir el 50% de la tasa de fracaso. Esto significa
que cualquier fallo de la válvula de estrangulación que sea mayor de 7,5% se
considera como defecto 11
Fig. 7. Análisis de la capacidad del proceso.
Por medio del diagrama de espina de pescado, matriz de causa-efecto y modo de
fallo y análisis de efectos (AMFE) se hizo la fase de análisis para encontrar la
causa raíz del problema. El diagrama de espina de pescado, permitió al equipo
explorar las causas y se llevó a cabo en una lluvia de ideas entre los miembros del
equipo. La causa y matriz de efecto priorizó las causas o identificó los elementos
que más contribuyen a causar problemas. Las posibles causas se clasificaron en
cinco grandes categorías: materiales, diseño, fabricación, mantenimiento y el
proceso. Cada categoría tiene una o más sub-causas. Los sub-causas
relacionadas con el diseño fueron el diseño de la válvula de estrangulación, el
diámetro de los agujeros en el enchufe o jaula y la posición de los agujeros. Se
identificó un elemento en virtud de fabricación que es la calidad de la fabricación.
Después del análisis se hicieron unas recomendaciones señalando un plan de
ejecución que contiene las causas, acciones requeridas, las disciplinas
11 BUBSHAIT, Abdulaziz y AL-DOSARY, Abdullah. 2014. Application of Lean Six-Sigma Methodology to Reduce the
Failure Rate of Valves at Oil Field. En: Proceedings of the World Congress on Engineering and Computer Science. Vol.
2.
27
responsables y tiempo de finalización. Al término de este plan, la fase de control
se inició mediante la supervisión de la práctica de mejoras para mantener las
ganancias, y asegurar acciones correctivas cuando sea necesario.
Documentar las experiencias logradas y los resultados, así como el seguimiento
de las implementaciones es fundamental para llevar trazabilidad a los procesos y
evitar retrocesos que permitan volver a las condiciones no optimizadas.
Caso 5. Uso de herramienta DMAIC para mejorar tiempos de servicios en re-
acondiciomiento de pozos.
En la empresa Akere Energy, C.A. de Venezuela, se hizo un estudio para aplicar
Six Sigma con el propósito de mejorar los tiempos operativos a las llaves
hidráulicas que trabajan en los pozos petroleros de PDVSA. El objetivo
fundamental de esta compañía es prestar servicios a la industria petrolera. El
servicio como tal que prestan los equipos de la empresa, los cuales se denominan
Taladros, consiste en el reacondicionamiento y rehabilitación (RA/RC) y el
Mantenimiento de pozos petroleros, en donde se generan un conjunto de
actividades en los pozos productivos (preexistentes) para así mantener, restaurar
o incrementar su producción. Las llaves hidráulicas, son utilizadas bajo el control
de un operador para realizar la operación de unir y/o desacoplar de manera
roscada y creando torque mediante un sistema de presión hidráulica, la serie de
tuberías y/o varillas que se insertan o sacan en lo que se denomina la Sarta de
tuberías/varillas hoyo abajo en un pozo petrolero.12
Inicialmente se realizó la revisión de todos los subprocesos involucrados en la
prestación de servicio de la empresa, de los cuales se determinaron las siguientes
fallas:
● La parada del equipo en general.
● Las subsecuentes horas perdidas por la empresa.
12 CASANOVA, Rodrigo. 2006. Mejoramiento de los tiempos operativos a las llaves hidráulicas basado en la metodología
Six Sigma en Akere Energy, C.A. Revista Ciencias.
28
● Los subsecuentes costos de lucro cesante por las horas perdidas.
● El alquiler (imprevisto) de herramientas para solventar la situación de falla
de forma inmediata.
● Los costos de transporte y logística asociados al alquiler imprevisto.
● Los costos de refacciones y materiales usados como repuesto en las
operaciones de reparación de la Herramienta.
● Los puntos negativos en las Evaluaciones de Desempeño por parte del
Cliente.
● El “costo” cuantitativo y cualitativo de la no conformidad por parte del
cliente, debido a la no Calidad en el proceso de servicio que se presta.
Dentro del diseño de investigación se estableció una síntesis de la serie evolutiva
y metodología de cada uno de los pasos a utilizar. En la fase del Diagnóstico se
pretende analizar el contexto operacional del proceso de Servicio de las Llaves
Hidráulicas en la empresa; clasificación de los equipos existentes recopilando todo
lo concerniente a cantidades y tipología de las Llaves Hidráulicas, basado en el
estudio en campo y entrevistas a los conocedores del proceso, para así
determinar el campo de acción de la investigación.
La aplicación de la fase de Definir comprendió la realización del cuadro del
proyecto Six Sigma, la realización del esquema de árbol sobre requisitos del
cliente, y el diagrama de proceso de alto nivel; todo esto para organizar el
proyecto bajo la metodología Six Sigma, verificando las necesidades y requisitos
del Cliente. La fase de Medición estuvo comprendida por la ejecución del plan de
recolección de datos, en donde se ordenan los datos obtenidos para alcanzar el
cálculo de la línea base de desempeño Sigma.
Al Aplicar la fase Mejorar se comprende la generación de soluciones y la
escogencia de las mismas. En esta fase se proporcionaron una serie de
29
soluciones encaminadas a mejorar el desempeño Sigma. Con la realización de los
“Peajes” en la Fase Controlar, se comprende el desarrollo del método técnico de
control y la creación de plan de respuesta, de igual forma se aplicaron una serie
de herramientas y técnicas al proceso mejorado a fin que el mejoramiento del
desempeño Sigma no decaiga con el tiempo.
Caso 6. Aplicación de matriz DOFA para mejorar rendimiento de procesos de
la cadena de suministro.
Con el fin de mejorar el rendimiento de sus adjudicaciones, dentro del tiempo que
se establece en el procedimiento de contrataciones en el departamento de
contratos de la superintendencia en el Mejorador de Refinación Oriente de
PDVSA; se aplicó la metodología de Six Sigma. Este estudio se realizó ya que la
optimización de un proceso no puede dejar a un lado la función de dirección de la
gerencia, por tal razón tomaron conciencia para adoptar nuevas estrategias para
mejorar los resultados globales de la organización.
El Mejorador Refinación Oriente PDVSA desde sus inicios se ha encargado de la
separación, mejoramiento y despacho del Crudo Extra Pesado, lo que se ha
transformado en un negocio rentable para Venezuela. Sin embargo, no ha sido
la excepción en este criterio, la cual cuenta con técnicas operacionales en el área
de producción y métodos sustentados en las leyes para el Departamento
administrativo de Contratos; el cual se encarga de la licitación de servicios,
adquisición de bienes y obras a ejecutar que contribuyan con el bienestar de la
planta mejoradora.13
El proceso de aplicación de Six Sigma inició con la aplicación de la matriz DOFA
(fortalezas, oportunidades, debilidades y amenazas), orientado principalmente al
13 GONZÁLEZ, Karla. 2010. Adaptación del modelo gerencial Six Sigma para dirigir las contrataciones del departamento
de contratos de la sup-técnica del mejorador de refinación oriente PDVSA, en el complejo petroquímico de José. Trabajo
de grado presentado para optar el título de Licenciado en Administración. Barcelona: Universidad de Oriente,
Departamento de Administración.
30
análisis y resolución de problemas y se lleva a cabo para identificar y analizar las
fortalezas y debilidades del departamento de contratos de la superintendencia
técnica. Las etapas de la matriz comprenden: integración del equipo de trabajo,
diseño de una agenda de trabajo, sesión de trabajo (tormenta de ideas), selección
y análisis de problemas, ordenamiento y evaluación de problemas, análisis
comparativo de DOFA, alternativas estratégicas, plan de operación, y evaluación
permanente.
Fig. 8. Componentes de un análisis DOFA
En la etapa de identificación se determinaron tres actividades principales:
identificar los procesos claves refiriéndose a una cadena de tareas, las cuales
suelen implicar a varios departamentos o funciones que aportan valor (productos,
servicios, soporte e información), definir los resultados más importantes de estos
procesos claves evitando introducir demasiados elementos o productos en la
categoría de resultados (salidas); y por último crear un mapa de alto nivel de los
procesos claves o estratégicos, utilizando el diagrama SIPOC (supplier, input,
process, output, customer/ proveedor, entrada, proceso, resultado y cliente).
Para la etapa de identificación se tuvieron en cuenta las necesidades del cliente,
desarrollando una estrategia para escuchar sus necesidades. Una vez definidos
los requisitos concretos, fue posible medir el rendimiento real y evaluar la
estrategia y el enfoque de mercado, frente a la demanda y expectativas de los
clientes. El objetivo a corto plazo fue lograr un mejor rendimiento y control de sus
contratos, con la finalidad de optimizar el tiempo que el analista le dedica a cada
31
uno de ellos y convertir la propuesta en una mejora continua a largo plazo.
En el paso de la identificación se analizó el proyecto y se establecieron las
necesidades por el cual se determinó establecer estándares de contratos con la
finalidad de dar un orden de acuerdo a: contratos prioritarios o urgentes, contratos
importantes y contratos habituales, de esta manera el departamento de
contratos podrá atender las contrataciones en orden y responder con prontitud,
dentro del lapso de tiempo que se establezca, las contrataciones que les ha
designado la superintendencia técnica. Después de estas etapas se presentó el
proyecto establecido a la superintendencia y al departamento de contratos para
darle conocimiento sobre la estrategia que se desea implementar.
Luego de la implementación de las soluciones establecidas con el departamento
de contratos de la superintendencia técnica, demostrando la eficacia de un
proceso Six sigma, se presentan los beneficios que se lograron obtener con la
adaptación de este modelo:
● Ayuda a identificar las prioridades más claras, en éste caso, las
contrataciones que realmente necesitan ser atendidas con prontitud.
● El departamento de contratos desarrolló un conjunto de nuevas habilidades
y un nuevo enfoque para llevar de una manera más eficiente los procesos
de contratación de la superintendencia Técnica.
● Se logró crear un formato Excel para archivar en la base de dato el
rendimiento del proyecto Six sigma.
● Se comprobó que los resultados a menudo son datos ligados a los
requerimientos reales del cliente.
● A través del uso de esta filosofía se da lugar a importantes sinergias dentro
del mejorador refinación oriente PDVSA a distintos niveles
organizacionales, promoviendo la participación de otros departamentos en
el proceso Six sigma.
32
Caso 7. Aplicación de metodología Six Sigma a través de la matriz DOFA
para mejorar el proceso de envasada de GLP.
En la universidad de San Francisco en Quito, se presentó una propuesta para
mejorar el proceso de envasado de Gas Licuado de Petróleo (GLP) en tanques de
15 Kg para uso doméstico, aplicando la metodología de Six Sigma. Este proceso
se lleva a cabo en la planta envasadora Repsol-Duragas. Esta organización
pertenece a una trasnacional y sus operaciones se realizan durante seis días a la
semana, con dos turnos por día. Usando la herramienta de Six Sigma se logró
realizar las tres primeras fases: definir, medir y analizar.
La operación de envasado de GLP es semiautomático, por tal razón la
participación de los operadores es constante y activa, principalmente en puntos
activos como: tabulación de tara del cilindro en el carrusel, revisión de peso,
detección de fuga y colocación de sellos de seguridad. Su producción es de 1200
tanques por hora.
Iniciando el procedimiento con la fase definir se tomaron los datos de: reportes
diarios, estadísticas mensuales, reportes de gerencia y otros. La definición del
problema se logró con la aplicación de la herramienta DOFA. De igual forma la
elaboración del diagrama de afinidad respondió a las causas que afectan el
proceso de la empresa; estas causas se agruparon en cinco categorías:
competencia, problemas en la directiva, proceso de la operación, problemas de la
comunicación y problemas en ventas; luego entre ellas se realizó el diagrama de
interrelaciones del cual concluyeron que los temas con un número mayor, tanto de
entrada como de salida son: procesos de producción y problemas en ventas. En la
declaración del problema principal se estipuló que existe un nivel considerable de
productos defectuosos que salen de la línea de envasado y que transformado a
costo representa un gasto de $ 10.000 mensuales y según sus causas van ligadas
a: fatiga, inoperancia, falta de capacitación, etc.
33
El indicador principal para la etapa de medición es el número de cilindros
represados diarios. Una vez definido el indicador fue necesario determinar la
población que estuvo formada por todos los cilindros envasados con GLP de 15
Kg que comienza a las 7:30 am y termina según la demanda del centro de acopio
con una producción 1200 tanques por hora. Los datos adquiridos se representan
en una gráfica, que decreta una distribución Weibull con un porcentaje de error de
0.03741.14
Una vez identificada la información necesaria para el estudio se procedió a realizar
las mediciones. Los datos del estudio arrojaron dos tipos de productos
defectuosos: sobrepeso y bajo peso, siendo importantes para lograr la
concentración en su análisis. En esta etapa se realizó las gráficas de control por
atributos. De estas gráficas se concluye que el sobrepeso no se encuentra bajo
control, existen muchas anomalías, lo cual ratifica la necesidad de adoptar
medidas que permitan mejorar la calidad y disminuir el nivel de producto
defectuoso.
En la fase de analizar se utilizaron las siguientes herramientas: lluvia de ideas,
diagrama causa- efecto, diagrama de afinidad producto defectuoso y diagrama de
árbol de falla. Se analizaron las tres razones principales que se encontraron
mediante la aplicación de las herramientas: análisis carrusel, análisis de
proveedores y análisis de fallas humanas. Finalmente, en la etapa de mejorar y
controlar se presentó una propuesta para reducir el número de productos
defectuosos. Los cambios realizados son:
● Cumplir estrictamente los procedimientos de calibración en las balanzas de
carrusel. Para continuar con este cambio se necesitará elaborar un
cronograma de calibración, mantenimiento y limpieza de la balanza.
● Según el análisis anterior se determinó que la gravedad específica del GLP
14 VIZCAÍNO, Mayra. 2010. Propuesta de mejora para el proceso de envasado de GLP en tanques de 15kg. Mediante la
aplicación de la metodología Seis Sigma. Tesis de grado para optar el título de Ingeniera Industrial. Quito: Universidad
San Francisco de Quito.
34
afecta el proceso de envasado, lo cual es importante cargar de un solo
centro de abastecimiento.
Durante la aplicación de la metodología Six Sigma a cualquier proceso es posible
identificar opciones de mejora a problemas que no habían sido evidenciados
asegurando de esto forma llegar a un punto optimizado de los procesos bajo
estudio.
Caso 8. Aplicación de metodología Six Sigma en procesos de
comercialización y distribución de gas licuado.
En una empresa dedicada a la compra, comercialización y distribución de Gas
Licuado de Petróleo a nivel de gran parte del Ecuador, se desarrolló un plan de
mejoras en el sistema de despacho en vehículos cisternas, aplicando la
metodología de Six Sigma. Esta iniciativa partió por la identificación del problema
que a través del tiempo llevaban con los clientes incumpliendo con las entregas y
afectando económicamente a la empresa. Al principio se seleccionó
consistentemente los problemas críticos del sistema de despachos siendo
necesario el levantamiento de información, el análisis y la realización de un
diagnóstico profundo por medio de la herramienta de DOFA, para comprender
todo el contexto y también entender los detalles de la operación de despachos de
GLP a clientes granel y canalizados. Solo así se pudo identificar las debilidades,
riesgos y oportunidades de mejora. Para definir el problema principal y seleccionar
el problema a analizar se realizó el diagrama de árbol de fallas, agrupados en dos
conjuntos diferenciados: problemas que afectan directamente al cliente, problemas
que afectan económicamente a la empresa. Después del desarrollo de esta
herramienta se concluyó que muchos de los problemas están interrelacionados,
siendo uno la causa del otro y viceversa. Para el análisis del problema se hizo el
diagrama de Pareto, teniendo en cuenta la división establecida en la etapa anterior
y teniendo en cuenta los que afectan la economía. Los resultados obtenidos
determinan que no se cumple de cerca con la regla del “80-20” pero de todos
modos se obtuvo que el 62% de las consecuencias negativas provienen del 50%
35
de las causas, que son los dos siguientes problemas seleccionados:
● Las horas extra del personal operativo
● La penalidad por lucro cesante por cliente desabastecido.
Fig. 9. Diagrama de Pareto para la criticidad de los problemas evaluados.
Para validar las posibles soluciones que se establecieron en la etapa de
implementar, se aplicó la matriz de los “5 porqués”, del cual se validaron las
siguientes acciones:
● Proveer a los tanques de una forma fácil, rápida y segura de medir el nivel
de GLP del tanque estacionario.
● Proveer al asistente de logística una herramienta que le brinde mejor
información para poder distribuir las asignaciones (entregas a realizar) a
cada vehículo cisterna.
● Proveer al Asistente de Logística de una herramienta que le brinde mejor
36
información para poder priorizar el orden de las entregas a realizar en cada
vehículo cisterna.
● Proveer a las Operadoras del Call Center de una herramienta que les
brinde mejor información sobre el estado del cliente (existencias de GLP).
Luego de llevar el control de estas acciones se logró una meta de reducción del
30%. La demanda de GLP como la cantidad de producto que se entregó durante
el periodo fue de 5.994.042 Kilogramos, y teniendo en cuenta que para poder
hacer entrega de esta cantidad fue necesaria la inversión de 11.938,7 horas de
operación.15
Con el propósito de optimizar el rendimiento de la unidad deshidratadora de gas
BS-140, se logró la aplicación de Six Sigma obteniendo buenos resultados. Este
proceso comenzó con el apoyo de la dirección, jefes e ingenieros que
comunicaron los cambios a poner en práctica que requerían dicha estrategia. En el
primer paso de la metodología Six Sigma se determinó el defecto: consumo de
glicol superior a 0.45 US galones/Millón de pies cúbicos; La oportunidad: minimizar
el consumo de glicol; y los Ahorros estimados: 553,970 US $ /año16. Por medio de
la herramienta HYSYS (Simulación de proceso), se determinaron las desviaciones
de ingeniería y los cuellos de botella en la unidad.
Los datos y las condiciones de funcionamiento fueron medidos para verificar los
problemas del procesamiento de gas y las pérdidas de glicol utilizando la técnica
de los cinco porqués, determinando las causas de un mayor consumo de glicol, las
cuales fueron:
● Alta temperatura en el rehervidor, impactando en pérdidas por vaporización
15 BAJAÑA, Luis & ROLDÁN, Olmedo. 2013. Desarrollo de un plan de mejoras del sistema de despachos de GLP en
vehículos cisternas. Tesis de grado para obtener el título de Ingenieros Industriales. Guayaquil: Escuela Superior
Politécnica del Litoral. 16 AL-ADWANI Adnan & AL-ZUWAYER Hamad. 2011. Six Sigma Approach to meet Gas Dehydration Unit
Optimization. En: Society of Petroleum Engineers: Production & Facilities.
37
del glicol.
● Temperatura diferencial ineficiente, conduciendo a mayor pérdida del
producto.
● Mayor temperatura de glicol debido a la alta temperatura de entrada de
gas.
Después de la identificación de las causas fundamentales que fueron validadas
como causas directas e indirectas, se desarrolló el siguiente plan de acción:
● Disminución de la nueva temperatura que condujo a reducir las pérdidas de
vaporización del glicol.
● Disminución de la temperatura del gas de admisión que condujo a disminuir
la carga de vapor de agua, aumentando la eficiencia de absorción.
Fig. 10. Variables de entrada del proceso.
Posterior a esto la operación fue controlada con los resultados arrojados por Six
Sigma. Los resultados fueron de un 33% de reducción del consumo de glicol con
un Ingresos de US $ 565.049 aprox.
En el instituto de estudios del petróleo de Ecuador (IEP) se hizo un análisis sobre
la aplicación de Six Sigma en la industria petrolera, mediante el uso de principios
de la productividad mejorada, seguridad y medio ambiente, así como la gestión de
la calidad del proceso en un bien definido marco de referencia.
38
Estudiando un caso de una empresa contratista de perforación en la región GCC
que proporciona servicios de perforación mediante la utilización de unidades de
equipos de perforación en alta mar y los buques. La alta disponibilidad de la flota
de la empresa es esencial para el negocio y satisfacción de los clientes. Sin
embargo, el exceso de inventario y obsoleto tiene un efecto negativo importante
en la eficiencia de la cadena de suministro y su gestión. Los fallos en los sistemas
de gestión de control de inventario soportan las consecuencias financieras y de
gestión.
El primer paso hacia una mejor aplicación en el proceso de la cadena de
suministro fue el desarrollo de un plan estratégico de varios años. La idea de la
hoja de ruta es llegar a la meta de construir una eficiente y una mejor organización
dentro de un marco de tiempo específico. Siguiendo los pasos del enfoque
propuesto por el DMAIC, se aplicaron las diferentes etapas. En la fase de definir,
los sistemas de gestión de inventario y los controles no fueron adecuadamente
desarrollados.
En la fase de definir, línea de tiempo del proyecto, la carta, declaración, los
objetivos y las oportunidades financieras estaban bien definidos. En la fase de la
medición, la evaluación realizada, reveló que no se está realizando un inventario
cíclico, es decir los sistemas de gestión de inventario y controles no fueron
diseñados completa y adecuadamente. La herramienta DPMO se utilizó para
definir los defectos, la cual es una medida relacionada con retardo de tiempo,
incluido los ciclos largos de movimiento y almacenamiento de materias primas.
La fase de "mejorar" tiene dio como resultado el aumento de la visibilidad y el
control de inventario, requisición eficiencia y precisión, así como el inventario
cíclico que se ha realizado con regularidad y se incluye como un proceso en el
sistema de planificación de necesidades de material. De este caso aprendieron
algunas lecciones:
39
● Lean Six Sigma se aplicó con éxito para suministrar problemas de la
cadena de suministro de la industria del petróleo y gas.
● Los procesos relacionados con una copia de la contabilidad fueron
analizado y mejorado.
● Mayor visibilidad y control sobre el proceso de inventario.
● Mejora del rendimiento de las entregas a tiempo el servicio al cliente en la
empresa.
Caso 9. Aplicación de metodología Six Sigma para mejorar tiempos de
movilización de equipos de perforación.
Una de las compañías líder en la operación de petróleo y gas en GCG (Gulf
Cooperation Council) promedió los tiempos de movilización de taladros de
perforación entre el 2007 y el 2011. Se identificaron 8 equipos de perforación que
excedieron el tiempo máximo establecido de 4 días al menos en un 25 %. La
posibilidad de implementar el método six sigma para optimizar los tiempos de
movimiento de taladros se presentó como una oportunidad para la compañía.17
El método DMAIC de cinco fases se aplicó para solucionar el problema de la
siguiente forma:
En la Fase Definición el flujo de trabajo realizado por el equipo se concentró en
definir la línea de tiempo para el proyecto (movilización) incluyendo el plan de
recursos, definición de problemas, objetivos y oportunidades. Así mismo, se aplicó
la herramienta SIPOC (Proveedores, Entradas, Procesos, Productos y Clientes)
para examinar las variables principales de la operación como negocio.
Proveedores: para este caso particular la empresa contratista que realiza la
perforación.
Insumos: Capital invertido para las operaciones de rig down/ rig up de los taladros.
Proceso: Tiempo de operaciones de los equipos desde su liberación hasta su
17 Atanas J.P., Rodrigues C.C., Simmons, R.J. 2016. Lean Six Sigma Applications in Oil and Gas Industry: Case Studie.
International Journal of Scientific and Research Publications, Volume 6, Issue 5.
40
aceptación.
Productos: Retorno de inversión, en caso de pozos de petróleo, barriles de crudo
producido.
Clientes: Aunque para este caso las operaciones son realizadas por un contratista,
son supervisadas y facilitadas por la empresa dueña del activo, que lo convierte en
su mismo cliente.
En la fase Medición se utilizó como medida de la tasa de error el DPMO (defectos
por millón de oportunidades). En una muestra de 49 movimientos, 37 se
encontraban más allá de los objetivos del negocio.
La fase Analizar fue el método central para identificar, evaluar y seleccionar las
causas raíz de las ineficiencias que requieren la eliminación apropiada.
En la fase de Mejora se estableció un nuevo mapa de proceso eliminando o
disminuyendo los efectos de las fallas ocasionadas por las causas identificadas.
Finalmente, en la fase Control se implementaron los cambios de la fase mejora
mediante documentación empresarial, monitoreo y formulación de
recomendaciones para seguir tomando acciones que permitan la optimización
continua del proyecto.
Como consecuencia de este enfoque DMAIC, en Lean Six Sigma, el 70% de las
nuevas recomendaciones se pusieron como normas de inmediato, quedando las
restantes en espera para actualizaciones de políticas y programas de formación
de instalaciones. En abril de 2013, se recopilaron nuevos datos para calcular el
nuevo nivel de sigma y el desempeño promedio de movimiento de los 8 mejores
equipos, sólo para controlar la sostenibilidad de la mejora. Se observó una clara
reducción del 13% de los defectos, donde el total de movimientos de la plataforma
fue de 23 y los que se encontraron más allá de los objetivos del negocio fueron 3.
Para este caso six sigma fue un método efectivo que enfoca una base amplia de
información en un programa de control, yendo más allá del enfoque tradicional
reduciendo interna y externamente (Proveedores, Entradas, Procesos, Productos
41
y Clientes) las desviaciones a los objetivos del negocio. 18
Caso 10. Aplicación de metodología Six Sigma mediante la herramienta
SIPOC para identificar oportunidades de mejora en el manejo de inventarios
para operaciones criticas de perforación de pozos de petróleo costa asfuera.
Dentro del área de operaciones de la GCC (Gulf Cooperation Council) una
empresa contratista suministra servicios de perforación costa afuera tales como
taladros y barcos perforadores. Estos equipos deben contar con un plan de
aseguramiento de sus componentes internos que permita la operación bajo
cualquiera circunstancia y con las especificaciones propias de la industria de
exploración de Petróleo y gas. Con el objetivo de garantizar la disponibilidad de los
equipos la compañía decide mejorar su proceso de cadena de suministro. 19
El problema:
Existe un inventario de equipos obsoletos y con fallas que limitan la eficiencia de la
operación. La falla en el control de inventarios (por exceso de material no
operable) genera consecuencias financieras en la compañía, adicionalmente no se
cuenta con el inventario exacto que existe en las bodegas de almacenamiento de
equipos en los taladros y barcos de perforación.
El método:
El primer paso para mejorar la estrategia de la cadena de suministro para los
equipos de perforación costa fuera y los barcos de perforación es desarrollar una
estrategia multi-año con un plan de metas (roadmap). El objetivo del roadmap es
establecer metas e identificar las consecuencias de establecer una mejor cadena
de suministro para la compañía en un tiempo específico. Aplicando el método
DMAC se evidenció en la fase Definición el desarrollo inadecuado de los sistemas
de gestión de inventario y controles respectivos haciendo necesario mejorar la
18 Fursule, N., Bansod S. and Fursule S. 2012. Understand the benefits and limitations of Six Sigma Methodology.
International Journal of Scientific and Research Publications, Volume 2, Issue 1. 19 Scott M. Shafer, Sara B. Moeller. 2012. The effects of Six Sigma on corporate performance: An empirical investigation.
42
visibilidad y la precisión del inventario.
La herramienta SIPOC fue útil para identificar la variable principal en el proceso de
inventario de la cadena de suministro. Descrito de la siguiente forma:
Los proveedores: una lista de todos los proveedores internos y externos de la
empresa.
Los insumos: el capital invertido por la empresa asociado a las plataformas, datos,
aplicaciones, partes y materia prima.
Proceso: Adquisición, movimiento y almacenamiento de materias primas,
inventario de trabajo en proceso y productos terminados desde el punto de origen
hasta el punto de consumo.
El resultado: el retorno de la inversión para la empresa, resolver el problema de la
logística, el equilibrio entre el movimiento y el almacenamiento de accesorios, la
visibilidad y el control del inventario, la eficiencia y la precisión de las solicitudes y
adquisiciones, reducción de los plazos de entrega.
Los clientes: vendedores, proveedores, subcontratistas, socios logísticos
En la fase de definición, el cronograma del proyecto, la carta, la declaración, los
objetivos y las oportunidades financieras estaban bien definidos. El equipo se
formó y se realizaron entrevistas con el director de producción revelando un
cambio en el proceso anterior de gestión de la cadena de suministro conocido
como contabilidad de back flush. En este proceso, el cálculo de costos se retrasa
hasta que se terminen los bienes. A continuación, los costes estándar se envían
hacia atrás a través del sistema para asignar costes a los productos. En la fase
Medición, la evaluación realizada reveló que no se estaba realizando el recuento
de los ciclos, los sistemas de gestión de inventario y los controles no fueron
diseñados completamente y adecuadamente. Para realizar la medición de los
defectos relacionados con el tiempo de demora debido a largos movimientos y
almacenamiento de materias primas se utilizó el DPMO.
En la fase de Análisis se siguió un enfoque estándar de ingeniería industrial y
todos los procesos se mapearon eficazmente. Durante esta fase de análisis
43
surgieron deficiencias tales como piezas y accesorios configuradas con puntos de
localización de la orden en función de la fecha. La fase de Mejora ha dado lugar a
una mayor visibilidad y control del inventario, requisiciones de alta eficiencia y
precisión, así como, recuento de unidades regularmente e incluido como proceso
en el sistema de planificación de necesidades de material. El programa de Gestión
de Relaciones con Proveedores llevó a los proveedores a mejorar su desempeño
de entrega a tiempo y servicio al cliente, así como aumentar las comunicaciones
con la Compañía. La fase Control se basó en garantizar que las gestiones
realizadas para asegurar los inventarios se preserven en el tiempo y que el
proceso de mejora sea continuo. En esto caso particular la metodología Lean six
sigma se aplicó con éxito a los problemas de la cadena de suministro en la
industria del petróleo y gas, en la etapa de perforación, reduciendo
sistemáticamente el inventario y el tiempo de entrega.20
20 S.E. Mason, C.R. Nicolay, A. Darzi. 2014. The use of Lean and Six Sigma methodologies in surgery: A systematic
review.
44
5. CONCLUSIONES
● Después de haber realizado la investigación de la aplicación de Six Sigma
en los diferentes procesos que componen la cadena de suministro de la
industria de los hidrocarburos (Exploración, Producción, Tratamiento,
Transporte y Refinación), se realiza una amplia recolección de información
para toda aquella compañía del sector que desee implementar mejoras en
cuanto a optimización, eficiencia, producción y competitividad, de igual
forma a todo grupo de investigación que desee mejorar la gestión y calidad
con la metodología de Six sigma, siendo la experiencia una herramienta
para tener en cuenta en las futuras implementaciones.
● Los objetivos que establece la metodología Six Sigma se consideran
asequible y posibles de lograr ya que esta estrategia está apoyada
conceptualmente por los elementos de enfoque, desarrollo, y resultados.
Esta estrategia orienta a la alineación de la cadena de suministro, ya que
los elementos de enfoque sugieren la atención permanente de los clientes y
proveedores.
● Para que no se presenten restricciones que permitan el truncamiento de un
buen resultado de la aplicación de Six Sigma se debe tener en cuenta: 1.
Verdadero compromiso por parte de la gerencia; 2. Suministrar el apoyo y
capacitar a las personas involucradas; 3. Establecer y destinar los recursos
suficientes (dinero, personal, tiempo, entre otros); 4. Aplicar de forma
completa y consistente la metodología, lo cual lleva a mejores resultados y
permite que no haya un rechazo del modelo.
● Aunque fue originada como una práctica para eliminar por completo
defectos de fabricación en elementos electrónicos, la metodología Six
45
Sigma identifica desde su estructura la posibilidad de mejorar los procesos
disminuyendo y no eliminando los factores de variabilidad en resultados
generando nuevas rutinas de operación cuya preservación en el tiempo se
realiza mediante la divulgación constante los resultados directrices
empresariales.
● Al identificar los casos en los que la metodología Six Sigma es combinada
con otras estrategias (Lean, ISO, entre otras) se concluye la necesidad de
incorporar siempre en este tipo de análisis los conocimientos específicos y
la experiencia para asegurar la correcta interpretación de la información y
toma de decisiones para alcanzar el éxito.
● Nuevas secuencias operativas, sostenibles en el tiempo serán producto de
las implementaciones realizadas con la metodología Six Sigma.
● Considerando el panorama global de la demanda de nuevas reservas de
petróleo y sus procesos de refinación, es necesario que las empresas de
este sector comiencen a utilizar este tipo de herramientas que hace que los
procesos sean más efectivos y óptimos, debido a que ofrece soluciones
simples a los problemas enfrentados normalmente en el mundo petrolífero.
46
6. REFERENCIAS
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