aplicación de técnicas de lcc en la selección de equipos de minería y tecnología
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Aplicación de técnicas de LCC en la selección de equipos de minería y tecnología
T. Markeset y U. Kumar +
Escuela de Ciencia y Tecnología
Stavanger University College de Stavanger, Noruega
+ Luleå University of Technology, Suecia
RESUMEN: Las tecnologías emergentes están revelando oportunidades sin precedentes para el despliegue de nuevas y mejoradas
máquinas / equipos que son más rentables. Sin embargo, la selección de este tipo de tecnologías demandas
cuidadosa ingeniería y análisis económicos. En términos generales, en muchas empresas, las decisiones de compra son
realizado sobre la base de experiencias y proveedores últimos reputación sin aporte de la ingeniería y la
técnicas de optimización económica. Si la administración decide invertir dinero para la aplicación de la
intensiva en capital nuevo y tecnologías y sistemas emergentes, que cuestan (LCC) técnicas del ciclo de vida puede proporcionar
herramientas para el análisis de ingeniería y económicos. El análisis de LCC es una optimización de ingeniería y económica
técnica en la que el objetivo principal es identificar y elegir alternativa que genera los mayores ingresos
más de vida o en otras palabras, genera el coste del ciclo de vida inferior. Técnicas LCC han sido con éxito
aplicado en muchas otras industrias intensivas en capital para tomar la decisión óptima en relación con la inversión en capital
equipo.
Se trata de un documento expositivo para la industria minera de discutir la aplicación de LCC como la ingeniería y la
método de optimización económica, mientras que la selección de máquinas de minería / equipo de capital intensivo.
1. INTRODUCCIÓN
La necesidad de un producto se mueve de una "tecnológica
empuje impulsado "a un desarrollo basado en el mercado, o
una "demanda del mercado" (van Baaren y Smit, 2000). los
tendencia muestra que es el cliente que compra el
producto que decide cómo el producto se va a
mirar, ser operado, y se utiliza. Es más a menudo se ve
que no es el contratista de ingeniería o fabricante
que "empuja" el producto en los clientes o crea
un mercado. No hay razón por qué esto no debería
ser el caso de la industria minera también. Nueva tecnologia
y la tecnología bajo la promesa de desarrollo
máquinas y equipos que nuevas y mejoradas
puede ser más rentable, productivo, seguro y
Amigable con el medio ambiente. Si la administración decide
invertir dinero para la aplicación de la capitalintensive
tecnologías y sistemas de nuevas y emergentes,
Ciclo de Vida de costeo (LCC) técnicas pueden proporcionar
herramientas para el análisis de ingeniería y económicos. LA
Análisis LCC también puede proporcionar una base para evaluar
el desempeño económico y la ingeniería del
activo, es decir, máquinas / equipos y producción
sistema. Modelos LCC a menudo se proyectan como una económica
herramienta. Sin embargo, LCC también se puede utilizar como una
poderosa herramienta de ingeniería que puede proporcionar bases para
mejora en la eficacia del sistema. Por Consiguiente,
Modelos LCC se pueden utilizar para la selección de los equipos
y sistemas de producción. Metodología LCC puede
También se utilizará para la optimización de costos y beneficios para la selección
esquemas alternativos de producción, modificaciones
de los sistemas existentes o máquinas / equipos, inversiones
en la tecnología nueva y mejorada,
selección de máquinas / equipos de diferentes proveedores.
En este trabajo un enfoque LCC para la selección de la minería
se discuten los equipos y sistemas de producción
con un ejemplo simplificado.
2 CICLO DE VIDA DE COSTOS ENFOQUE
2.1 ¿Qué es el LCC?
El LCC abreviatura se aplica tanto sobre la Vida
Análisis de costos de ciclo y del ciclo de vida análisis de costos.
Estos dos términos de análisis son muy diferentes. Vida
coste del ciclo se refiere a los costes totales asociados a la
producto o sistema a través de un ciclo de vida definido es decir, todos
relacionados con la adquisición y la utilización de un producto de coste
durante un período definido de la vida útil del producto.
LCC = coste de adquisición
+ Costos de operación
+ Coste de eliminación
Ciclo de vida de Costeo, sin embargo, se refiere a la evaluación
de productos alternativos, el diseño del sistema alternativo
configuraciones, alternativa operativa o mantenimiento
soluciones, y así sucesivamente y se puede definir como "una
proceso analítico sistemático de la evaluación de varias
cursos alternativos de acción con el objetivo de
elegir la mejor forma de emplear recursos escasos "
(Fabrycky y Blanchard, 1991).
Cálculo de costos del ciclo de vida es una herramienta para la toma de decisiones
cuando varias alternativas se están estudiando,
que es diferente del coste del ciclo de vida que evalúa
el costo acumulado de un producto durante toda su
ciclo de vida. Análisis de costo del ciclo de vida podría ser
muy complejo y requiere de grandes cantidades de datos.
Coste del ciclo de vida es una herramienta de decisión económica y
es una continuación de lo anterior se llamó costo
beneficio, pero es un enfoque más sistemático.
En el ciclo de vida costando el propósito del análisis es
analizar la diferencia entre dos o más alternativo
productos en términos económicos con el fin de seleccionar la
mejor alternativa de inversión. El análisis trata de
identificar los factores principales de costes que contribuyen a la
diferencia entre las alternativas (Lund, 1998).
2.2 Asignación de los conductores de costos
Los costos de operación y mantenimiento se pueden romper
en las siguientes categorías (Fabrycky y
Blanchard, 1991):
• Costo de Operaciones
• El personal de operación
• Capacitación del operador
• instalaciones operacionales
• Equipo de Apoyo y manipulación
• Energía / Utilities / combustible
• Costo de mantenimiento
• El personal de mantenimiento y soporte
• Recambio / pieza de reparación
• Prueba y equipos de soporte de mantenimiento
• Transición y manipulación
• Formación de Mantenimiento
• Instalaciones de mantenimiento
• Datos TECNICOS
• Sistema / modificaciones de productos
• Eliminación de costos
Además, el coste de eliminación puede ser sustancial
depende del producto y la ubicación (esto es fácilmente
visto en el Mar del Norte, donde el retiro de la producción
plataformas y equipos es un problema grave).
Se puede observar que muchos de los subyacente
posibles factores de costes están relacionados con las operaciones
y mantenimiento. Es por lo tanto importante para mapear la
factores que el mantenimiento y las operaciones de influencia
durante todo el ciclo de vida del producto antes de comprar
nuevos equipos / máquinas.
2.3 Fases del ciclo de vida
Un ciclo de vida del producto puede ser dividido en 5 distinta
fases (ver Figura 1):
A) Necesidad de análisis y especificación de fase
B) Fase de Diseño conceptual
C) El diseño de detalle y fase de desarrollo
D) La construcción, producción y puesta en marcha
fase
E) La instalación, el uso del sistema, eliminar gradualmente, la clausura
y la fase de eliminación
Compromiso LCC a la tecnología, la configuración,
rendimiento, costo, etc.
Facilidad de
Cambiar
Utilización de Adquisición
específico del sistema
conocimiento
Coste incurrido
Las fases del ciclo de vida: A: Especificación de la necesidad, B: Conceptual y
diseño preliminar, C: Diseño Detalle y desarrollo, D:
Puesta en marcha, la producción y / o construcción, E: Producto
(sistema) eliminar y eliminación
Figura 1. LCC cometido, el costo incurrido, el conocimiento, y la facilidad
de cambio para diversas fases del ciclo de vida (adaptado de Fabrycky
Y Blanchard, 1991).
La figura muestra cómo la tecnología, la configuración,
el rendimiento y el costo se cometen a través de una
ciclo de vida del producto. Las iteraciones de diseño iniciales comienzan
con las especificaciones del cliente y un análisis de las necesidades,
que se convierte en especificaciones de diseño en el
fase conceptual. En esta fase del ciclo de vida del producto
un proceso creativo iterativo comienza en la que uno trata
para llegar a varias alternativas de diseño, de
cuál debe ser seleccionado. Si el diseño elegido
cumple con la necesidad y las especificaciones, las siguientes fases
son el diseño preliminar y el diseño entonces final. en el
La figura se observa que no hay mucho de capital se ha comprometido
en la fase necesidad del proceso de diseño. Es primero
en la fase de diseño conceptual que gran parte de la tecnología,
configuración, rendimiento y coste comienza a
comprometerse. La facilidad de cambio de un diseño
disminuye rápidamente a medida que el diseño avanza en el tiempo.
El conocimiento específico del sistema es baja en lo conceptual
fase, pero aumenta más rápido que el diseño progresa
a tiempo. Costo incurrido también es baja en el inicio de un proyecto de diseño, pero comienza a subir rápidamente en
la fase de diseño de detalle.
Las especificaciones del producto es necesario que tienen que ser
evaluado y decidido ante diversos conceptos son
considerados como se muestra en la Figura 1. En las especificaciones de diseño
uno tiene la oportunidad de cuantificar la fiabilidad
y mantenibilidad (R & M) Consideraciones / características,
en los requerimientos de mantenibilidad particulares
tales que las construcciones modulares, el mantenimiento mano de obra
habilidades de nivel restricciones, si un polivalente
se requiere mano de obra, y / o si hay aceptación
o criterios de prueba y los requisitos de fiabilidad.
También existe la oportunidad de considerar que el medio ambiente
condiciones el producto será sometido
a través de su vida. Como se observa en la figura que es
en la especificación de la fase de las necesidades, el cliente
tiene la mayor influencia en el producto. Más tarde, el
costo de cambiar el producto aumenta rápidamente.
Cuando la fase de adquisición es una y la utilización
comienza la fase, las posibilidades de influir en la vida
los costes del ciclo es limitada. A pesar de que el comprador no
siempre está involucrado en el diseño y desarrollo
fase, es importante ser consciente del compromiso
al coste del ciclo de vida en la fase de adquisición de un producto.
Es en las primeras fases de desarrollo de productos
que un gran porcentaje de coste del ciclo de vida se ha comprometido.
Corresponde al comprador para evaluar si el producto
es apto para el estado de funcionamiento en el que el
producto debe ser utilizado, y para especificar los requisitos
aptos para las condiciones de los usuarios (ambiental,
operativa, social, etc.). El operador / comprador sabe
el medio ambiente el producto va a ser usado en, mientras que
el productor de la máquina / equipo conoce el
fortalezas y debilidades del producto. Es por ello,
importante que las dos partes trabaja en conjunto para
desarrollar un producto que se adapte a la finalidad y el medio ambiente.
2.4 valor temporal del dinero
El valor del dinero depende del tiempo - lo que
tienen un valor de hoy, va a tener una diferente
valor en el futuro como se muestra en la siguiente ecuación:
Valor actual = Valor futuro / (1 + Tasa de Descuento) Tiempo
Para comparar el valor de los activos, los activos tienen que
compararse en igualdad de condiciones. Coste LCC Futuro y
El ingreso tiene que ser descontado a su valor actual. los
Payback, el Valor Actual Neto y Tasa Interna de
Retorno, son algunos de los descuentos más comunes
métodos entre varios otros. Una descripción completa
de los puntos fuertes de las debilidades de estos tres métodos
se discute en Bang (1998).
2.5 Incertidumbre y riesgo en el análisis de LCC
"Un análisis de LCC que no incluye el análisis de riesgos
es incompleta en el mejor y puede ser incorrecta y engañosa
en el peor "(Craig, 1998). Análisis LCC combina
con el riesgo de análisis proporciona diferentes decisiones
escenarios donde las consecuencias de la decisión
hecho se consideran en el departamento.
Algunos de los datos necesarios para el análisis no podría
será aplicable para la situación debido a diferentes
operacionales y ambientales u otras condiciones,
Sin embargo, mediante el uso de expertos, la comparación con similares
sistemas y evaluaciones paramétricas técnicas, un
base para la toma puede ser establecida. La meta es
optimizar con respecto a LCC.
Mecanismos de falla, efectos y análisis de criticidad
(FMECA), análisis de árbol de fallos (FTA), árbol de eventos
análisis (ETA), y Análisis de peligros y operabilidad
(HAZOP) son algunas de las herramientas y métodos que
se pueden emplear en la fase de diseño para reducir el
incertidumbre y para optimizar el diseño con respecto
al mantenimiento y la disponibilidad.
3 APLICACIÓN DE TÉCNICAS PARA LCC
MÁQUINA / SELECCIÓN EQUIPO
La industria minera se caracteriza por que lo hace
no produce ninguna máquinas / equipo en sí, la mayoría son
comprado a proveedores. El equipo es a menudo grandes
y caro, y operado por largas horas en un
duro y exigente entorno. Muchas de las aplicaciones
son especializados y exigir especial
habilidades de funcionamiento. La investigación muestra que del 60 al 70% de
fallos del sistema se pueden atribuir al diseño y
construcción, 25-30% a los procedimientos de operación, y
5-15% para mantenimiento (Kumar, 1990). Si miramos
con cuidado, nos encontraremos con que la mayoría de los problemas son
debido al hecho de que el diseñador de prever el sistema de
carga de trabajo / profile y medio ambiente de trabajo el diseño
será sometido a. A menudo, el perfil de la operación
el producto se considera, pero el ambiente de trabajo
no es. Problemas de mantenibilidad como el tiempo de reparación,
costo de la reparación, la accesibilidad, la capacidad de diagnóstico y capacidad de servicio,
debe ser planificado y diseñado en el
sistema desde el principio. El mismo argumento es
válida para los problemas de fiabilidad como el tiempo de inactividad, tiempo de actividad,
disponibilidad, fiabilidad, etc. A menudo se tiene la
opción de hacer de costo-beneficio de equilibrio entre
cuestiones mantenibilidad y fiabilidad en el diseño
fase.
En breve, la mayoría de los problemas pueden ser rastreados
hasta la fase de diseño. La preferencia de considerar
mantenimiento en la etapa de diseño a través de la fiabilidad
y consideraciones mantenibilidad es encontrar
las propiedades más importantes que afectan el sistema
características de fallo y reparación de todo el diseño de
ciclo de la vida. Esto pone de relieve la importancia de la
mapeo de la necesidad real con respecto a cómo el
equipo se va a operar y se utiliza, las habilidades de la
operadores, estrategia de mantenimiento, y el último, pero tal vez
más importante, el ambiente de trabajo en el que el
maquinaria es para ser operado en, antes de comprar el
máquina / equipo.
Si uno mira el coste del ciclo de vida de un producto,
puede ser representada como en la Figura 2. La línea gruesa describe
costos y la explotación acumulado antes de la explotación
costes. Si se están considerando temas R & M
en las primeras fases del ciclo de vida del producto es
que normalmente se espera que el costo de la inversión y de la
plazo de entrega puede aumentar, pero la explotación acumulada
los costos pueden ser reducidos, ya que el producto tendrá
una vida más larga ya que está diseñado con respecto
al mantenimiento. Además, se argumenta que la inclusión
mantenimiento y fiabilidad consideraciones en el diseño
etapas podrían no causar un aumento de la inversión
costo y tiempo de entrega, sino disminuir, como
se muestra por la línea de puntos en la figura (van Baaren y
Smit, 2000). Esto se basa en el hecho de que si el
Se abordaron temas mantenibilidad y fiabilidad
al principio del proyecto no habría menos caro
y complicado iteraciones de diseño.
Figura 2. La inclusión de consideraciones de Mantenimiento en el diseño
(Adaptado de Van Baaren y Smit, 2000)
Al estudiar el funcionamiento y el medio ambiente
causas características de degradación y el costo
los conductores podrían ser identificados, estudiados, evaluados y
incluso podrían tomarse medidas para tratar de evitar el inducido
R & M coste cambiando el diseño, la elección de una mejor
materiales, la eliminación de las piezas giratorias, la elección de otro
alternativa de diseño, etc.
El coste de mantenimiento es a menudo muy alta, aproximadamente el
40-60% (Campbell, 1.995, Kumar,
1990) en la industria minera; así que mientras que el diseño y la
selección de equipos de minería y sistemas de producción
uno tiene que realizar análisis de LCC para llegar a la
solución más óptima.
3.1 Aplicación de LCC para seleccionar el diseño
alternativas: diseñar trabajos de mantenimiento o para diseñar
para mantenimiento
El fabricante de un producto tiene la posibilidad de elegir
diseñar a cabo el mantenimiento o el diseño para el mantenimiento.
Para diseñar a cabo el mantenimiento, o para crear una
producto libre de mantenimiento, puede resultar imposible debido
a las limitaciones tecnológicas o de costos. Diseñar para
mantenimiento significa equilibrar costos y beneficios con
respecto a la fiabilidad y el mantenimiento. Al considerar
de mantenimiento en diseño de una sola tiene generalmente de dos
opciones como se representa en las figuras 3 y 4; ya sea para tratar
para diseñar el mantenimiento, o para tratar de optimizar la
diseñar con respecto a los problemas de mantenimiento. Después
que tiene características de mantenimiento relacionados identificados
en el diseño se tiene la posibilidad de tratar de eliminar
aquellas características que causaría mantenimiento
costes. Sin embargo, si el mantenimiento es que ser diseñado
a cabo, hay que considerar el costo de la fiabilidad.
Figura 3. Diseño de mantenimiento.
durante todo el ciclo de vida del producto. Uno tiene también
considerar el estado del arte de la tecnología - la falta de
tecnología disponible podría no permitir la eliminación
Diseñe a cabo
o eliminación
de
mantenimiento
-----
Comercio
apagado
LCC
Análisis
---------
Confiabilidad
Costo
Estado del arte
Otras Consideraciones:
alternativas de diseño
Capacidad
Disposición de los clientes para pagar
Payback del costo de desarrollo
mantenimiento, o podría ser demasiado costoso. Análisis de LCC
podría ser utilizado para comparar las alternativas de diseño
El diseño para la opción de mantenimiento se intenta
descrito en la Figura 4. Cuando se intenta diseñar
el mantenimiento hay que considerar la fiabilidad
contra los problemas de mantenimiento. Qué hacer disponibilidad
que queremos y necesitamos en el producto? Lo que hace el
cliente quiere y está dispuesto a pagar? Esta bien
conocido que el aumento de los resultados de fiabilidad en un aumento
costo. Si el estado del arte no permite que diseñemos
mantenimiento, o si somos capaces de decidir que el
fiabilidad es lo suficientemente bueno en toda la vida del producto
lapso; es decir, la disponibilidad aceptable se logra, es posible que
tener una buena alternativa de diseño. Si vemos que la fiabilidad
la demanda es demasiado baja tenemos que considerar
cuestiones mantenibilidad de tal manera que la accesibilidad a las piezas
que deben mantenerse, capacidad de servicio y capacidad de intercambio
de piezas y sistemas (véase Blanchard y
Fabrycky 1,997).
Gran parte de esta base de datos pueden no estar disponibles para
el comprador en el momento de necesidad. es por ello
importante especificar al fabricante qué datos son
necesita y cómo se van a utilizar. Una alternativa
sería hacer el proveedor para analizar la LCC
sobre la base de ambos el proveedor y los datos de los compradores.
Las fuentes de datos para el ciclo de vigencia del costo podría ser:
. Datos de diseño de ingeniería
• Los datos de fiabilidad y la mantenibilidad
• Los datos de apoyo logístico
• La producción o la construcción de datos
• Los datos de utilización del Consumidor
• El análisis de valor y los datos relacionados
Datos contables
• Gestión y planificación de datos
• Los datos de análisis del mercado
Figura 4. Diseño para el mantenimiento.
La fiabilidad es un factor que controla el fracaso
eventos. No se puede aumentar la fiabilidad sin aumentar
el costo o la reducción de la capacidad de mantenimiento.
Estado de la técnica en la tecnología es también un factor para ser
evaluado. A menudo no es posible diseñar a cabo
mantenimiento y uno terminan tratando de equilibrar, fiabilidad,
costo y disponibilidad. Otras formas de eliminar
el mantenimiento es reducir la capacidad, para eliminar el
funciones débiles, o para reemplazar componentes débiles por
los más robusto. Si permitimos que el sistema / componente
a fallar debido a diversas limitaciones entonces tenemos que
tener provisión para fácil rápida reparación / reemplazo.
Por lo tanto, cuando se ajusta el diseño para el mantenimiento primero
uno tendrá que examinar las características de fiabilidad
y luego ir para decidir el mantenimiento
características. Tanto R & M se negocian fuera de conocer a un
requisito de diseño y las limitaciones presupuestarias utilizando
Análisis de LCC. Cualquier mejora en I & M va a costar
dinero, pero puede resultar en ahorro cuando toda la vida
el rendimiento del activo se tiene en cuenta.
3.2 ejemplo bombilla autobús (adaptado de Waak, 1995)
El siguiente ejemplo ilustra la bombilla de bus
principio de modelado de LCC.
Una bombilla H4 de un autobús puede costar entre 15SEK y
50SEK. Las bombillas baratas cuestan sólo el 30% de los más
más caros. Sin embargo, tomada en el mantenimiento
consideración, el costo de reemplazar la bombilla en el
taller es SEK500, el costo de reemplazar el autobús
en la línea es 1000 SEK. Se observa, además, que
la bombilla barata se sustituye a un ritmo de 0,22 por
meses. Las bombillas caros tienen una vida más larga 50%
largo. Los costos anuales ahora se pueden calcular:
Bulbos baratos:
0.22x12x (15 + 500) = SEK1360 por bus por año
Bombillas caro:
0.22x (1 / 1,5) x12x (50 + 500) = SEK968 por bus por
curso
El costo anual de las bombillas baratas es 40% superior
que las bombillas caros por bus por año. Si el bus
empresa cuenta con 1830 autobuses, el costo se acumula a
2.49MSEK para las bombillas baratos y 1.77MSEK para
los bulbos costosos. Además, vale la pena notar
que el cálculo es simplificado; el costo de tomar
el autobús fuera de horario, y la diferencia de coste
del consumo de energía de las bombillas no se contabiliza.
Los números utilizados en el ejemplo son redondeados. A
ver el critcality de datos de entrada precisos, una sensibilidad
El análisis se puede realizar. Por ejemplo asumir lo siguiente:
• Mejora de las lámparas costosas sólo
25% (en lugar del 50%)
• El costo de tomar el autobús para el taller es
Sólo SEK250
• Los costes de bulbo caros SEK100 en lugar de
SEK50
El resultado indica que a pesar de los grandes cambios en
los datos de entrada, base para la toma no cambia hasta
todos los tres cambios ocurren simultáneamente. esto
estabilidad en los resultados del análisis es normal e importante
debido a la incertidumbre existe siempre en la entrada
datos.
El ejemplo muestra que:
• Los datos de entrada exactas para el análisis de LCC
normalmente no es importante
• En los casos las alternativas están cerca de
En consecuencia, y donde la precisión de la entrada
los datos pueden ser importante, el efecto de una
mala elección no es crítica
• Normalmente, sólo unos pocos datos de entrada son críticos.
OBSERVACIONES FINALES
Fabrycky y Blanchard (1991) comparan pobres costo
gestión con navegar por los icebergs. Viendo
sólo el costo de adquisición es como ver sólo el
punta del iceberg; puede haber muchos costos ocultos
debajo de la superficie. La empresa compra
pueden no tener la información necesaria para hacer el
Análisis LCC sí mismos, y por lo tanto es de importancia
a cooperar con el proveedor y para especificar
la necesidad en la fase de solicitud de compra. Incluso si hay
fueron sólo un proveedor, un análisis LCC podría visualizar
consecuencias de compra para un diseño diferente
alternativas con respecto al costo y crean un costo
conciencia entre directivos y empleados. LCC
no sólo es una herramienta económica, sino también una efectiva
herramienta de ingeniería para mejorar el rendimiento de los activos
y la eficacia del sistema.