UNIDAD III.- ESTIMACIÓN DE RENDIMIENTO Y COSTO HORARIO.

5.- COSTOS HORARIO EN EQUIPO DE MOVIMIENTO DE TIERRAS.

Se define “Costo Horario” de una maquinaria a la cantidad de dinero invertido en adquirirla, hacerla funcionar, realizar trabajo y mantenerla en buen estado de conservación.

La compra de maquinaria pesada en base al precio inicial más bajo, no puede considerarse una adquisición con sentido económico en estos días.

La utilidad esperada por el usuario está en función de los ingresos potenciales que de la productividad de la máquina y de los menores costos de posesión y operación.

Introducción a los costos de Maquinarias de Movimiento de Tierras.

La maquinaria para la actividad de la construcción es uno de los bienes de capital más costoso; por ello, quien posee ésta debe tener en cuenta que el capital que ha invertido en su adquisición, debe de ser un dinero susceptible de ser recuperado con una utilidad razonable, gracias al trabajo realizado por la máquina misma. Conviene resaltar que la recuperación del capital invertido antes indicado, conlleva a que el valor de reposición de la maquinaria sea permanentemente actualizado a fin de evitar que factores tales como: la devaluación de la moneda, inflación,….etc., no impida restituir la maquinaria usada una vez concluida su vida útil.

El costo horario de Posesión y de Operación de la maquinaria, se define como la cantidad de dinero necesaria que permita: adquirirla y operarla, es decir; hacerla funcionar, realizar los trabajos para lo cual fue adquirida, mantenerla en buen estado de conservación antes, durante y después de su uso, con un adecuado programa de mantenimiento; a lo que habría que agregar que dicha maquinaria deberá estar debidamente depositada y custodiada, contar con los seguros correspondientes y pagar los impuestos que indique la legislación vigente.

Las maquinarias debido a su uso tienen un desgaste natural y van perdiendo su valor a través del tiempo, se les efectúe un adecuado mantenimiento o no, la productividad de las mismas tiende a disminuir y por ende los costos de mantenimiento y reparación son cada vez mayores, hasta llegar a un momento en que estas se consideren obsoletas; por lo que su propietario deberá preparar sistemáticamente un fondo de reserva, que permita restituir oportunamente dicho equipo; por uno nuevo o por cualquier otro equipo.

Existen diversos métodos para el cálculo del Costo de Posesión y Operación de la maquinaria; pero estos solo tratan de obtener el costo que más se aproxime a la realidad; el costo real de operación sólo se obtendrá con los datos reales obtenidos de la obra; es muy poco probable que algún método dé resultados iguales a los que arroja los obtenidos de la obra, la idea es que al presupuestar un proyecto es necesario tener costos horarios preliminares de las maquinarias que se utilizaran en el desarrollo de la obra, los que se deberán comparar con los que se obtengan durante el desarrollo de la obra; para tomar las medidas necesarias que permitan obtener el resultado económico previsto para la obra.

Es importante indicar, así mismo, que para el análisis del costo de hora-máquina que se divulgan en las diferentes publicaciones especializadas; se consideran condiciones medias o promedio de trabajo; por lo que, cada vez que se está presupuestando un proyecto de obra, será necesario estudiar con cuidado las condiciones de trabajo y hacer las correspondientes modificaciones a las tarifas; utilizando para ello la experiencia y el sentido común del ingeniero encargado de elaborar el presupuesto correspondiente.

Resulta de vital importancia mantener estadísticas de los costos de las obras anteriores; dado que las mismas servirán como base de los nuevos cálculos, pero será necesario tener presente que los proyectos por mas similares que sean, no siempre producen costos iguales; lo mismo que sucede con la maquinaria similar, es poco probable que se obtengan costos iguales en obras diferentes, porque las condiciones de trabajos son casi siempre diferentes.

Para los cálculos de los Costos de Posesión y Operación, estos se hacen para el conjunto total de la máquina, sólo se hacen cálculos aparte para las llantas u orugas y piezas de desgaste rápido, cuyo monto se adiciona posteriormente al costo total.

El estudio a realizar para la toma de una decisión está básicamente orientado a la comparación de un resultado económico de los costos de producción (generalmente se expresan sobre una base unitaria , $/h, $/m³ ó $/t) que están divididos en los costos de propiedad o posesión y los costos de operación o explotación de cada equipo. Los primeros se basan en el precio de compra del equipo, precio de reventa y oportunidad en el mercado, costos financieros, impuestos, forma y tiempo de depreciación, mientras los segundos incluyen los de mantenimiento, los de elementos consumibles (combustibles, aceites, llantas, etc.), administración y los de operación propiamente dicha.

En este estudio comparativo no se analizará el rendimiento o producción por hora (m3/h, t/h ó m2/h) lo cual se asumirá que es el mismo en el equipo propio o alquilado, pues siempre se deben comparar equipos con características similares de capacidad, modelo y ojalá marca, tanto para el estudio económico, como para el de productividad.

Por lo tanto, los objetivos del presente estudio debe ser: Comprender la estructura de coste de explotación de la máquina, deteminar el coste horario de la máquina, y distinguir la importancia relativa de los componentes del coste horario.

5.1.- Eficiencia del equipo.

La eficiencia óptima de una máquina es la relación entre rendimiento y gasto que dé como resultado el costo más bajo posible por unidad de material movido.

Fig. N^o 5.1.1: Rendimiento del equipo.

5.2.- Productividad del equipo.

Influyen directamente en la productividad factores tales como la relación Peso Potencia, la capacidad, el tipo de transmisión, las velocidades y los costos de operación. Hay otros factores menos directos que influyen en el funcionamiento y productividad de las máquinas como facilidad de servicio, la seguridad, la disponibilidad de piezas y las conveniencias para el operador, lo cual no es posible mostrar en tablas ni gráficas y dependerá del criterio y la experiencia de las personas relacionadas con el cálculo de estas productividades. Plasmados en los dos siguientes factores:

• La producción del equipo en sí como factor de diseño y aplicación específica.

• La disponibilidad esperada del equipo como porcentaje de las horas programadas que está en función de las características técnicas del equipo, del mantenimiento que da el usuario y la atención oportuna en servicio y repuestos del distribuidor.

En el factor costo se debe considerar el costo de posesión y operación del equipo, que posteriormente estudiaremos.

El mantenimiento es un factor crítico, es obtener la máxima eficiencia del equipo, veamos como puede afectar un aumento de costos en el mantenimiento y por consecuencia una baja productividad.

Suponiendo que la productividad de diseño (pd) a máxima disponibilidad cae el 50% por paralización de equipo en forma imprevista y se merma la producción por hora debido a factores operacionales, se espera que el costo de mantenimiento represente el 50% del costo de posesión y operación; en este caso no se aplicó ningún sistema de mantenimiento preventivo, por lo que los costos de mantenimiento se duplican.

Entonces la eficiencia de diseño del equipo baja el 33%

Indudablemente el propietario de este equipo no obtendrá ingresos representativos. Más bien y probablemente el balance sea negativo = pérdidas.

La clave para mantener equipos con alta eficiencia es tratar de lograr la máxima disponibilidad mediante un programa de mantenimiento preventivo con inspecciones periódicas, pruebas, ajustes y reparaciones “antes de la falla” (cambio de componentes de bajo costo).

Una secuencia natural de un programa de mantenimiento preventivo bien aplicado será la reducción de los costos de operación.

El Supervisor o Jefe de Equipos debe estar familiarizado con el control de costos del equipo y de cómo afectará el incremento de cada componente de costo de operación a los costos totales y/o al potencial de utilidades que es una función directa de la eficiencia del equipo.

El otro aspecto para una máxima productividad entre dos equipos es escoger el equipo adecuado.

Fig. N^o 5.1.3: Estudio comparativo entre dos o más equipos.

La fórmula más empleada en la productividad de maquinaria pesada es:

Las unidad más usada es el US$/Tm

5.2.1.- Factores que aumentan la productividad.

Los equipos adecuados aumentan la productividad.

La productividad de los equipos está directamente afectada por cinco factores:

• Técnicas de operación

• Material

• Distancia

• Pendiente

• Superficie de trabajo y terreno

5.2.1.1.- Técnicas de operación.

La combinación apropiada de los equipos a la obra y a los otros equipos pueden rendir tremendos aumentos de producción. Cuando el trabajo se examina en conjunto, se pueden lograr algunas eficiencias considerables.

La capacidad de los operadores para acortar las distancias de trabajo o la preparación de sus zonas de trabajo para simplificar los movimientos de los equipos aumenta la producción de hecho, la productividad con una hoja topadora puede aumentar hasta un 30% con un operador bien capacitado.

La mejor forma de administrar los otros factores es adaptando los equipos apropiados a la obra.

5.2.1.2.- Tipo de material (importante).

Al estimar los niveles de productividad, debe tener en cuenta que es más fácil manejar la tierra suelta que materiales como roca de voladura. Por lo tanto, el material con que está trabajando ejerce una gran influencia en la productividad. Consulte el manual de rendimiento del fabricante para calcular la medida en que variará la producción del desgarrador, de la hoja topadora o del cucharón debido al tipo de material.

5.2.1.3.- Distancia a transportar.

La distancia es fundamental: ¿es un trabajo para topadora, cargador, traílla o camión?.

Se puede conseguir aumentos grandes de productividad adaptando los equipos a la distancia que hay que transportar el material.

Los tractores de cadenas son máquinas de movimiento de tierras de gran producción. Pueden mover montañas de material de forma rápida y económica.

Sin embargo, la producción de una topadora depende mucho de la distancia. Las ventajas económicas del empuje de tierras disminuyen rápidamente al aumentar la distancia.

Por ejemplo, un tractor Cat D11N con hoja U (en ciertas condiciones) puede empujar 2,400 m³ de material suelto por hora a una distancia de 22 mts. Sin embargo, la misma máquina puede empujar 500 m³ de material suelto por hora a una distancia de 140 mts. Reduciendo en 20 mts. la distancia de empuje (a 120 mts), se aumentaría la producción en 1000 m³ de material suelto por hora.

Una de las ventajas que tienen los tractores de cadena sobre los cargadores de ruedas en su capacidad de operar en todo tipo de terrenos. Sin embargo, si la distancia es demasiado grande, el costo por metro cúbico en banco aumenta vertiginosamente.

En las distancias cortas a medias son mejores las topadoras que los cargadores.

Los cargadores de ruedas están diseñados para operaciones de carga y acarreo a mayores distancias que las topadoras y en terrenos en buenas condiciones. Ofrecen mayor eficiencia donde disminuye la productividad de la topadora.

Los cargadores de ruedas en las operaciones de carga y acarreo ofrecen buena productividad cuando el material permite la carga completa del cucharón y las condiciones de terreno son buenas.

Se adaptan bien a operaciones en que el material se debe acarrear a un máximo de 270m.

Cuando aumenta más la distancia de acarreo, los cargadores de ruedas combinados con camiones de obras, constituyen el sistema más eficaz en función de costo. Pero si las condiciones del terreno son malas, los cargadores de cadenas o las excavadoras hidráulicas junto con los camiones articulados pueden ofrecer la mejor combinación.

Los cargadores de cadenas se adaptan a los terrenos donde las malas condiciones impiden que los cargadores de rueda trabajen de manera económica.

Traíllas-Considere el sistema de empuje y arrastre

Al aumentar las distancias a más de 0.5 km, las traíllas y los camiones articulados combinados con los cargadores proporcionan el nivel de producción más eficaz en función de costos. Estas combinaciones rinden un costo económico por tonelada hasta una distancia de 2 km.

Cuando las condiciones de la obra son adecuadas, las traíllas en tándem pueden aumentar la productividad. Por ejemplo, cuando se utilizan juntas dos traíllas 657 en un sistema de empuje y arrastre, se observará un efecto multiplicador. Las dos máquinas pueden hacer más trabajos juntas que el que puedan hacer por separado.

Trabajan en la siguiente forma: al cargarse la traílla delantera, la traílla trasera vacía ayuda empujando la unidad delantera.

Luego, la traílla delantera cargada ayuda a cargar la traílla posterior recargándola con la cuchilla en el suelo, valiéndose de un dispositivo de gancho.

Producción en distancias largas

Para las distancias superiores a dos km, los camiones de obras son su mejor opción. Cuando se combinan adecuadamente con un cargador de ruedas o una excavadora hidráulica, pueden mover económicamente el material a una distancia superior a 4 km. La conclusión es clara: se debe usar el sistema de movimiento de tierras en su zona de aplicación económica.

6.- Costos en equipos: Posesión y Operación.

Los costos por hora de una máquina pueden variar mucho debido a que están afectados por diversos factores como: el costo inicial de la máquina, año de fabricación, tipo y condiciones de trabajo, los precios locales de los combustibles y lubricantes, tasas de interés, reglamentaciones tributarias, prácticas de mantenimiento y reparaciones, etc.

Gráfico N^o 5.1.1: Costo horario VS Tiempo de Fabricación.

Gráfico N^o 5.1.2: Costo anual VS Porcentaje de uso.

Ningún método usado para el cálculo de los costos da resultados exactamente iguales a los reales arrojados por la obra, lo que se desea con la página es calcular el mejor valor estimado teniendo en cuenta las condiciones existentes en las obras, la experiencia y los datos de obras realizadas, para obtener una buena aproximación al costo real. Además, al realizar estos cálculos, sirven de referencia para el control de costos de actividades clave como: el consumo de combustibles, los gastos de mantenimiento, preservar el estado de una máquina, mejorar rendimientos de producción, entre otros, esto en caso de que se tome la decisión de trabajar con equipo propio.

Por eso es muy importante mantener estadísticas de los costos de anteriores obras, porque se convierte en una buena base de datos de información que sirve de guía. Cabe recordar que ningún proyecto por parecido que sea a otro produce datos iguales.

Cada vez que se analice un proyecto, se deben estudiar con gran cuidado todas las condiciones de trabajo, los posibles riesgos e imprevistos que se puedan presentar y hacer las modificaciones a los resultados o tarifas, haciendo caso tanto a la experiencia como al sentido común. Se acepta comúnmente en obras civiles una clasificación con base en tres categorías, así: condiciones suaves, condiciones medias y condiciones severas.

El estudio para la toma de una decisión puede realizarse para:

• Comparar los costos hora de un equipo que se tiene actualmente V.S. Costos hora de un equipo alquilado.

• Comparar los costos hora de un equipo que se va a adquirir V.S. Costos hora de un equipo alquilado.

Para el primer caso, se debe recurrir a la hoja de vida del equipo, a los datos contables y estadísticos, al departamento de personal y a todos los datos históricos posibles y necesarios de cada máquina para llenar de la mejor y más confiable manera los valores del formulario; de todas formas sino se tienen los datos completos, se puede recurrir al procedimiento de cálculo de costos explicado más adelante, que nos ayudan a valorar los datos que se necesitan para la toma de la decisión.

En el segundo caso se debe seguir el procedimiento de cálculo de costos y apoyarse en el programa; en lo posible solicitar a las compañías que venden los equipos el mayor número de datos necesarios para realizar los cálculos y realizar una evaluación lo más completa para el estudio comparativo y la toma de la mejor decisión.

Consideraciones preliminares importantes:

1. La maquinaria para la actividad de la construcción es uno de los bienes de capital más costosos; por ello quien posea esta debe tener en cuenta que el capital que ha invertido en su adquisición, debe de ser recuperado con una utilidad razonable, gracias al trabajo realizado por la misma máquina.
2. El costo de Posesión y Operación de la maquinaria se define como la cantidad de dinero en adquirirla y operarla, es decir; hacerla funcionar, realizar trabajos y mantenerla en buen estado de conservación antes, durante y después de su uso; con un adecuado programa de mantenimiento; a lo que habría que agregar que dicha maquinaria deberá de estar debidamente almacenada, contar con los seguros correspondientes y pagar los impuestos que indique la legislación vigente.
3. Una máquina debido a su uso tienen un desgaste natural; y va perdiendo su valor a través del tiempo, por lo que su propietario deberá de preparar sistemáticamente un fondo que permita restituir oportunamente dicho equipo por uno nuevo o por cualquier otro equipo.
4. Existen diversos métodos para el cálculo del Costo de Posesión y Operación de la maquinaria; pero estos tratan de obtener el costo que mas se aproxime a la realidad; el costo real sólo se obtendrá con los datos obtenidos de la obra; es muy poco probable que algún método dé resultados iguales a los que arroja la obra.
5. Los costos de la máquina, varían debido a diferentes factores, tales como: tipo y condiciones de trabajo, precios locales de los combustibles y lubricantes, las tasas de interés, las condiciones tributarias, las prácticas de mantenimiento y reparaciones,etc.
   En las obras civiles se aceptan generalmente que los trabajos se puedan clasificar en 3 categorías: condiciones suaves, condiciones medias y condiciones severas.
6. En los análisis de precios unitarios, el costo de la maquinaria interviene como la suma del Costo de Posesión y Operación.
7. Resulta de vital importancia mantener estadísticas de los costos de las obras anteriores; la misma que servirá como base de los nuevos cálculos, pero será necesario tener presente que los proyectos por mas similares que sean, no siempre producen costos iguales; lo mismo que sucede con la maquinaria similar, es poco probable que se obtengan costos iguales en obras diferentes, porque las condiciones de trabajos son siempre diferentes.
8. Es importante indicar, asimismo, que para el análisis del costo de hora-máquina se consideran condiciones medias o promedio de trabajo; por lo que, cada vez que se está analizando un proyecto de obra específica será necesario estudiar con cuidado las condiciones de trabajo y hacer las correspondientes modificaciones a las tarifas utilizando para ello la experiencia y el sentido común del ingeniero encargado de elaborar el correspondiente análisis del costo.
9. Para los cálculos de los Costos de Posesión y Operación, estos se hacen para el conjunto total de la máquina, sólo se hacen cálculos aparte para las llantas u orugas y piezas de desgaste rápido, cuyo monto se adiciona posteriormente al costo total.

Diagrama N^o 5.1.1: Conformación del costo horario.

7.- Factores Involucrados:

El costo de posesión y por operación son afectadas por diversos factores:

Video: Coste de la maquinaria empleada en construcción.

Fuente: Universidad Politécnica de Valencia (UPV) - España (Recuperado de https://youtu.be/JkdVD4R5cIo