CAPITULO 1 ADMINISTRACION DE MAQUINARIA AC RICOLA

CAPITULO 1ADMINISTRACION DE MAQUINARIA AGRICOLA

OBJETIVOS

El alumno debe aprender a:- Seleccionar y planificar el uso de maquinaria para cualquier explotacin agrcola.

- Calcular costos de maquinaria agrcola, manualmente y usando software.

- Tomar decisiones en cuanto al empleo de equipo propio o contratado.

INTRODUCCION

El objetivo principal de la administracin de maquinaria es abastecer al campo de maquinaria ADECUADA (la mejor calidad a menor costo posible) en forma OPORTUNA (en el momento que se debe de realizar la labor).

Para lograr este objetivo deben de cumplirse previamente algunas metas como:

-Determinar la demanda de maquinaria agrcola

-Determinar costos operativos

-Seleccionar la maquinaria a utilizar

-Programar el uso de la maquinaria- Determinar el mantenimiento a realizar en la maquinaria.

1.1.CONCEPTOS BASICOS

1.1.1. USO ANUAL (U).

Es el tiempo, generalmente expresado en horas, que se utiliza una maquina durante un ao. p.e. el uso actual de una pulverizadora puede ser de 400 h/ao, el uso anual de una cosechadora de lechugas puede ser de 350 h/ao.

1.1.2. PRODUCCIN ANUAL (S)

Es la cantidad de trabajo realizado por una maquina durante un ao, sus unidades varan segn la maquina que se este analizando. p.e. un arado rotativo puede tener S=250 ha/ao, un cargador frontal una S=2800 m3/ao, un trailer una S=2000 km/ao, etc

1.1.3. TIEMPO OPERATIVO (to)

Es el tiempo bruto o total consumido por la maquina durante el trabajo. Comprende:

El tiempo gastado en la preparacin para el trabajo

Paradas para realizar ajustes.

Trabajo en vaci y

Trabajo efectivo

p. e. Un acondicionador de forrajes puede tener un to=2h/ha, una arado de cinceles un to=1.5 h-ha.

El uso anual (U) y la produccin anual (S) se relacionan a travs del tiempo operativo como:

U=S.to

........ec 1.1.

1.1.4. TIEMPO EFECTIVO (te)

Es el tiempo neto o til durante el cual la maquina realiza trabajo efectivo. Para los valores del punto anterior, el acondicionador de forrajes puede tener un te=1.8 h/ha, el arado de cinceles un te=1.3 h/ha

1.1.5. COEFICIENTE DE TIEMPO EFECTIVO (r)

Resulta de dividir cl tiempo efectivo por el tiempo operativo:

. Ec. 1.2

Se ve afectado por

El sistema de trabajo, r es mayor al trabajar en redondo y menor al trabajar en melgas.

La forma de la parcela, r es mayor en parcelas rectangulares y alargadas.

Fig 1. 1. Distintos sistemas de trabajo afectan el valor del coeficiente de tiempo efectivo.

a) trabajo en melgas o ida y vuelta, b) trabajo en redondo

El tamao de la parcela, r es mayor en parcelas grandes

El ancho de trabajo, r es mayor para anchos de trabajo menores

La velocidad de trabajo, r es mayor a menor velocidad.

Las condiciones de trabajo r ser mayor cuanto menos problemas haya (problemas como averas, paradas para limpiar bloqueos, atollamiento en terrenos hmedos, etc.)

Las condiciones del cultivo y rendimientos, r ser mayor en cultivos en buenas condiciones (p. E no tumbados) y de alto rendimiento.

En general, es deseable tener un valor de r tan alto como sea posible.

Ntese sin embargo que r, por si solo, no es un valor adecuado para decidir entre dos maquinas de distinto tamao. Por ejemplo una segadora de 2,4 m de ancho de trabajo con un r=0,5 puede ser mas aconsejable que una segadora dc 1.8 m y r=0.6, si el tiempo que se tiene para realizar la tarea es corto.

1.1.6. CAPACIDAD DE TRABAJO

Es la cantidad de trabajo que puede realizar una maquina en un tiempo determinado. La capacidad de trabajo puede ser terica (Ct), que solo se utiliza como un valor referencial; y efectiva (Ce), que es la que se utiliza para los clculos de maquinaria.

Para calcular la Ce se emplean las siguientes formulas:

1.1.6.1. En maquinas que trabajan superficies, como arados, pulverizadoras, cosechadoras combinadas, rastras, etc.

. ec. 1.3.

Ce = Capacidad efectiva de trabajo, en ha/hv = Velocidad de avance de la maquina, en km/h

a = Ancho efectivo de trabajo de la maquina, en m

r = Coeficiente de tiempo efectivo, adimensional

Fig. 1.2: La capacidad efectiva en maquinas que trabajan superficies depende del ancho de trabajo, la velocidad de avance y el coeficiente de tiempo efectivoEjemplo 1.1;

Determinar la Ce de una cultivadora de campo cuyo ancho terico es de 2.7 m, ancho efectivo es de 2.5 m, que trabaja a una velocidad promedio de 7 km/h, con un coeficiente de tiempo efectivo de 0.9.

Cuanto tiempo demorara la cultivadora en cultivar 8 hectreas.Desarrollo:

Aplicando directamente la formula ya que contamos con todos los datos, teniendo cuidados de respetar las unidades:

EMBED Equation.3

1.1.6.2: En maquinas que realizan labores de transporte, como trailers, remolques, volquetes, etc.

. Ec. 1.4Ce = Capacidad efectiva de transporte, en ton-km/h

C = Capacidad de carga de la maquina en ton.

v = Velocidad de avance de la maquina, en km/h

r = Coeficiente de tiempo efectivo

co = Coeficiente de ocupacin

El coeficiente de ocupacin (co) se calcula de la formula

. Ec. 1.5Ci = Carga transportada en el viaje de ida

Cr = Carga transportada en el viaje de retorno

C = Capacidad de carga de la maquina

Ejemplo 1.2:

Cual ser la Ce de un remolque de 4 Ton. De capacidad que tiene un r=0,6 y que utiliza para transportar carga desde un punto A a un punto B distantes 30 km entre si. Si en el viaje de ida va cargado desplazndose a 20 km/h , en el regreso retorna vaci a 50 km/h. cuanto demorara el remolque en transportar 50 ton. Desde el punto A hacia el B.

Desarrollo:

Calculamos primero el coeficiente de ocupacin:

Calculamos ahora la velocidad promedio de desplazamiento;

a la ida demora ti = 30/20 = 1,5 h

a la vuelta demora tv = 30/50 = 0,6 h

Entonces la velocidad promedio es de:

Luego:Ce= 4 ton.28,57 km/h. 0,6 . 0,5 = 34,28 ton-km/h

Para calcular el tiempo gastado en el transporte de 50 ton.

1.1.6.3: En maquinas mviles que realizan trabajo discontinuo o cclico;

Son maquinas que realizan una serie de operaciones y las repiten continuamente en el mismo orden, produciendo ciclos de trabajo p.e. un cargador frontal, una hoja empujadora, una tralla, etc. Para estas maquinas se utiliza la formula:

. Ec. 1.6

Q = Capacidad de la maquina en m3/ciclo, ton/ciclo, etc

D = Duracin de un ciclo en minutos

Ejemplo 1.4:

Calcular la Ce de una hoja empujadora (bulldozer) cuya capacidad de empuje de la hoja es de 0,8 m3. la hoja debe empujar la carga de un pinto A a un punto B situado a 48 m de distancia, la velocidad cuando empuja es de 2 km/h y al regreso es de 6 km/h. el tiempo perdido en realizar los cambios (desembragar, manipular la palanca de la caja de cambios) es de 40 seg. Por ciclo, adems se pierden en promedio 6 minutos de cada hora de trabajo en ajustes, demoras, etc.

Desarrollo:

Determinamos primero la duracin de un ciclo; el tiempo de un ciclo (D) comprende: el tiempo cuando empuja a la ida (ti), el tiempo cuando regresa (tr) y el tiempo para realizar los cambios (tc).

Luego: D = t-+tr+tc = 1,44+0,48+0,67 = 2,59 minutos

Determinamos luego el coeficiente de tiempo efectivo:

En los 54 minutos que quedan de una hora (al descontar los 6 minutos perdidos en ajustes) se realizaran

El tiempo de trabajo efectivo ser: te = ti x numero de ciclos = 1,44x20 = 28,8 minutos

Entonces:

Finalmente

1.1.6.4: En maquinas estacionarias; aquellas que estn fijas en un sitio y no se desplazan como molinos, picadoras, mezcladoras de raciones, secadores, etc.

Ce = C.r. fg .. ec. 1.7

C = Capacidad terica mxima de la maquina, en ton/h, m3/h, etc

fg = Factor de utilizacin de la capacidad terica

Ejemplo 1.5:

Calcular la capacidad efectiva de un secador, cuya capacidad terica mxima es de 8 ton/h, que trabaja con un r=0,9 y completamente lleno (esto es fg = 1,0)

Desarrollo

Aplicando la ecuacin 1.7 Ce = 8 ton/h.0,9.1,0 = 7,2 ton/h

1.2: COSTOSEl costo es la expresin en dinero de todo lo que se necesita para atraer a los factores de la produccin hacia la realizacin de un bien o la prestacin de un servicio.

El costo es la suma de los gastos + amortizacin intereses.

Gastos es la parte del costo que comprende las erogaciones en servicios o en bienes que se extinguen totalmente con el acto productivo Amortizacin compensa la depreciacin (perdida de valor) que sufren los bienes debido a su desgaste u obsolescencia.

Inters, compensa lo que ganara el capital invertido si se coloca en el banco, la tasa de inters, en calculo de costos, no puede ser inferior al inters que se podra obtener en inversiones de riesgo similar, ni superior a la que tiene que pagar para obtener capital en prstamo.

1.2.1: CLASIFICACION DE COSTOS

Los costos de pueden clasificar de acuerdo a distintos criterios, por ejemplo.

a. De acuerdo a su relacin con la variable independiente (variable independiente es aquella que usamos para especificar en que unidades calcularemos el costo p.e. m3, horas, toneladas, ha, etc.

Fijos, no varan al variar el valor de la variable independiente.

Variables, varan al variar el valor de la variable independiente.

b. De acuerdo al periodo de calculo

Estimados, es una aproximacin o estimacin del verdadero costo en el cual se incurrir. Se calculan para el futuro sobre la base de datos actuales.

Reales, aquel en el cual efectivamente se ha incurrido. Se calculan par el presente o pasado sobe la base de datos actuales o pasados, respectivamente.

c. De acuerdo a la cantidad de produccin considerada

Totales, cuando se refieren al total de la produccin, se calculan con la formula:

CT = CFT + CVM.N . Ec. 1.8

CT = Costo total, en s/ao

CFT = Costos fijos totales, en S/ao

CVM = Costos variables medios, en S/ao

N = Variable independiente, en h/ao

Medios, cuando se refieren a la unidad de produccin, se calculan:

CM = CT/N . Ec. 1.9

CM = Costo medio, en S/ao

d. De acuerdo al numero de labores consideradas

De produccin, cuando abarcan todas las labores de un proceso productivo p.e. aradura, siembra, fertilizacin, etc.

Operativos, cuando comprenden una sola labor u operacin del proceso productivo p.e. aradura.

e. De acuerdo a su influencia en la toma de decisiones

Directo, el que afectara la decisin bajo estudio

Indirecto, todos los dems costos de la empresa que no son afectados por la decisin que se realiza (ej. Los gastos generales de supervisin, inspeccin, tiles de escritorio), y tambin los costos pretritos que no se pueden recuadrar.

CALCULO DE COSTOS ESTIMADOS SEGN CONATA Y SBS.

VT= [VN D] Go VT= [VSN D] Go

D = [VN VR] E/T D = [VSN VR] E/T

Donde:

VT = Valor de tasacin

VN = Valor nuevo o de compra contra factura

VSN = Valor similar nuevo

VR= Valor de rescate al final de la vida til

D = Depreciacin

E = Edad de la maquina o equipo

T = Vida total del equipo (E+ tiempo restante de vida)

Go = Estado operativo

1.2.2 CALCULO DE UN COSTO OPERATIVO ESTIMADOEn maquinaria se trabaja normalmente con costos operativos estimados, por ello estudiaremos como calcularlos. (*La metodologa en el calculo de costos expuesta a continuacin, corresponde a la desarrollada por R.G. Frank en su libro Costos y administracin de maquinaria agrcola)1.2.2.1: GastosSon las erogaciones en bienes y servicios, comprende los siguientes rubros:a. Resguardo, es el gasto hecho en construir un alojamiento o almacn para la maquinaria. Se asume como el 2% del valor a nuevo (VN) de la maquina. El valor a nuevo representa lo que costo la maquina o implemento.

b. Seguros e impuestos, cuotas o pagos que se den hacer a la compaa aseguradora de la maquinaria. Se asume como el 1,5% del VN.

c. Gastos de conservacin y reparaciones (GCR), comprenden los gastos en lubricacin, mantenimiento y reparaciones. Se calculan mediante la formula:

G.C.R. = C.G.C.R. . VN ec. 1.10CGCR = Coeficiente de gastos de conservacin y reparaciones, se obtiene de tablas. Al final del capitulo se da un atabla de valores de CGCR.

Ntese que en este rubro la GCR, se estn considerando los lubricantes. En otras metodologas se calculo, los lubricantes se consideran junto con los combustibles, el cual no es nuestro caso.

d. Combustibles, se calculan de la formula.

Combustible = Cc.p . Ec. 1.11

Cc = Consumo de combustible en litros

P = Precio del combustible, en S/l

Para el clculo del consumo de combustible (Cc) se utiliza la formula:

Cc = Ce.P.g ec. 1.12

Ce = Consumo especifico de combustible del motor, en l/Kw-h

P = Potencia desarrollada por el motor, en Kw.

G = Grado de esfuerzo a que esta sometido el motorValores de consumo especfico de combustible se dan en el cuadro 1.2

CUADRO 1.2. CONSUMO ESPECIFICO PARA MOTORES TRABAJANDO A MXIMA POTENCIATipo de motorCe (l/kw-h)

Diesel0.29

Diesel mediano0.32

Diesel pequeo (menos de 5 kw)0.32

Gasolinera0.38

Gasolinera pequeo (menos de 10 kw)0.50

El grado de esfuerzo g de un motor se puede asumir como:

En motores de tractores : 25 45 %

En motores estacionarios y de cosechadoras combinadas : 60%

e. Mano de obra, se calcula de acuerdo al jornal del operador

f. Cargas sociales, comprenden el seguro social, caja nacional de pensiones, indemnizacin, vacaciones y otras contribuciones impuestas por el Estado que puedan existir. Se estiman, con razonable exactitud, como equivalentes al 50% del jornal. Aqu debe de hacerse una distincin entre mano de obra estable y eventual, ya que la segunda por lo general no tiene cargas sociales.

1.2.2.2: AMORTIZACION.Es la compensacin de la depreciacin o prdida de valor sufrida por la, maquinaria. La amortizacin puede ser un costo fijo (cuando la maquina llega al final de su vida til al ser obsoleta), o un costo variable (cuando la maquina llega al final de su Vida til al desgaste por el uso).

Para saber si la amortizacin es un costo fijo o variable, se determina por el punto de igualacin (Pi).

.. ec. 1.13

Luego se compara el valor del Pi con el uso anual (U) de la maquina, expresado en horas/ao, y:

Si U>Pi entonces es u costo variable

Si UPi o duracin por obsolescencia (Do), si UPi, la amortizacin es un costo fijo y se calcula:

c. Calculo del intersDeterminamos primero la tasa de interes real tir = tasa de enteres tasa de inflacin = 15 8 = 7%

Luego:

d. Calculo del costo operativo total

Los costos fijos, es decir aquellos que no varan al variar la variable independiente (el uso anual es la variable independiente en nuestro ejemplo), serian: el seguro, el resguardo, la amortizacin y los intereses; entonces los costos fijos totales (CFT) son:

CFT = 2600 + 1950 + 6667 + 5600 = 16817 S/ao

Los costos variables medios (CVM), serian los GCR, el combustible, la mano de obra y cragas sociales, luego:

CVM = 9,1 + 8,52 + 2,5 + 1,25 = 21,37 S/ao

Finalmente el costo total sera:

CT = CFT + CVM.UCT = 16817 S/ao +31,37 S/ao. 480h/ao=27074,6 S/aoe. Calculo del costo medio (CM)CM = CT/U = 27074,6/480 = 56,40 S/ao

Ntese que algunos rubros del costo no siempre existirn, as puede que no haya gastos por resguardo o seguro, o que la maquina no utilice combustible, o mano de obra; sin embargo los GCR, la amortizacin y los intereses siempre estarn presentes en el costo.

Si graficamos los distintos componentes del costo anterior obtenemos un grafico como el mostrado.

FIG. 1.3 : COMPOSICION PROCENTUAL DEL COSTO CALCULADO EN EL EJEMPLO 1.6

Si en el ejemplo anterior, variamos el uso anual, obtenemos los grficos mostrados a continuacin. En ellos se puede ver que el costo total aumenta al aumentar el uso anual, pero el costo medio de operacin del tractor decrece o se diluye al aumentar el uso anual obsrvese que el uso anual mnimo, segn los valores tomados en el ejemplo, debe estar alrededor de 500 h/ao para tener un costo medio bajo. En nuestro medio es comn que los tractores trabajen 300 h/ao, lo cual es un error como puede apreciarse de los grficos.

Fig. 1.4: variacin del costo medio versus el uso anual del tractor del ejemplo 1.6

Fig. 1.5: variacin del costo medio con el uso anual

Existen variedad de programas y herramientas que permiten utilizar las computadoras para realizar los calcuelos del costo. Es necesario utilizar estos programas y/o herramientas porque aparte de la exactitud y flexibilidad, nos permiten ahorrar tiempo. Se muestra a continuacin una hoja de calculo desarrollar en Excel, que permite calcular fcilmente los costos de acuerdo a la metodologa empleada.

TRACTORARADOGRADAPULVRAPORCADORA

VN (soles)450001500018.000120004000

VR(soles)500030004800040001200

CGCR (h-1)0,000400,000150,000300,000300,00025

Dur. Desgaste h)200005000500030003000

Dur. Obs (aos)2515201515

Tasa interes nominal0,120,120,120,120,12

Tasa inflacin0,050,050,050,050,05

Tasa interes real0,070,070,070,070,07

Mano de obra (S/h)3,000,000,000,000,00

Cargas socuiales1,500,000,000,000,00

Potencia util (kw)1000,000,000,000,00

Precio comb(S/l)1,000,000,000,000,00

Uso anual (h/ao)600,00320,00250,0080,00120,00

Seguro900,00300,00360,00240,0080,00

Resguardo675,00225,00270,00180,0060,00

Salario4,500,000,000,000,00

GCR18,002,255,403,601,00

Combustible15,000,000,000,000,00

Amortizacin1600,00800,00660,00533,33186,67

Interes1750,00630,00798,00560,00182,00

Costos fijos4925,001955,001428,001513,33508,67

Costo var. Medio37,502,255,403,601,00

Costo total27425,002675,002778,001801,33628,67

Costo medio45,718,3611,1122,525,24

1.2. CALCULO DEL TAMAO DE LA MAQUINA O IMPLEMENTO A UTILIZAREl tamao de las distintas maquinas e implementos se expresa en distintas unidades (segn su uso), as en arados de discos se habla de numero de discos; en gradas, de metros de ancho; pulverizadoras, de litros de capacidad; en tractores de potencia, etc.

Dos conceptos importantes en la determinacin del tamao del implemento son:

1.3.1: TIEMPO DISPONIBLE (td)

Es el que se puede dedicar a la realizacin de determinado trabajo. Su valor se ve afectado por las condiciones climticas (p.e. si llueve y se moja el suelo, no se podr arar inmediatamente), disponibilidad de personal (p.e. se necesita 3 operarios y solo se dispone de 2), y el costo de la demora.

1.3.2. COSTO DE LA DEMORA (Cdem)

Es el dinero que se pierde por la disminucin en el rendimiento final de un cultivo al no realizar las labores a su debido tiempo. En otras palabras es el costo del tiempo, como dice el adagio el tiempo es oro

Se calcula con la formula:Cdem = S.R.P.K E.c. 1.16

Cdem = costo de la demora, en S/h

S = superficie a trabajar en ha.

R = rendimiento optimo del cultivo, en kg/ha

P = precio de venta del cultivo, en S/kg

K = coeficiente que mide la reduccin del rendimiento final de un cultivo a partir del momento optimo de realizar la labor, en h-1

Para determinar K, se emplea la formula.

. Ec. 1.17

b= reduccin en el rendimiento del cultivo por cada hora disponible, en kg/h

Ejemplo 1.7:

En un cultivo de arroz de 3 ha de extensin, se tiene un rendimiento optimo R=9000 kg/ha si se cosecha el 1 de Abril, este rendimiento se reduce a 8800 kg/ha si se cosecha el 15 de Abril. El arroz cosechado se vende a 0,80 S/kg. Cual es el costo de la demora, en la labor de cosecha si se considera 8 horas hbiles para la realizacin de la misma.Desarrollo.

El tiempo disponible es de: 15diasx8h/da = 120 h

Cdem = 3ha.900 kg/ha. 0,8S/kg . 0,0000926 = 2 S/hPara poder determinar el tamao a utilizar, generalmente se calcula primero la capacidad efectiva requerida y a partir de esta se calcula el tamao

Existen 4 tipos de capacidad efectiva que es necesario calcular antes de determinar la capacidad efectiva requerida:

La capacidad efectiva mnima

La capacidad efectiva mxima

La capacidad efectiva optimas econmica y

La capacidad efectiva mxima de tiro del tractor.

1.3.3: CAPACIDAD EFECTICA MINIMA

Es la capacidad que debe tener una maquina para poder realizar un trabajo en el tiempo disponible.

.. ec. 1.18

S = Produccin anual, en ha/ao, m3/ao, etc

td = tiempo disponible, en h/ao

Ejemplo 1.8.

Que tamao mnimo debe tener una cosechadora de papas que debe cosechar 220 ha/ao en un tiempo de 400 h/ao; si se desplaza a 5 km/h y tiene un r = 0,6.

DesarrolloCalculamos primero la capacidad efectiva mnima:

Luego de la formula de capacidad efectiva para maquinas que trabajan superficies (por ser una cosechadora de papas) despejamos el valor de a

Como en la cosechadora de papas cada cabezal cosecha un surco, y los surcos van distanciados a 0,9 m se deduce que se necesitara una cosechadora con un tamao mnimo de 2 cabezales o lneas de cosecha.

1.3.4: CAPACIDAD EFECTIVA MAXIMA

No hay una formula para calcular la Ce mxima. Su valor esta dado por limitaciones tecnolgicas ya que el tamao mximo de cualquier implemento depender de lo que se pueda fabricar con la tecnologa existente.La potencia del tractor (si este ya esta seleccionado) limitara el tamao mximo del implemento, segn la formula.

ec 1.19amax = tamao mximo del implemento del que el tractor puede tirar (m) P = potencia del tractor, en kw v = velocidad de avance para la labor analizada, en km/h

Emot = energa requerida para realizar la labor analizada, en kw-h/ha

1.3.5: CAPACIDAD OPTIMA ECONOMICA

Para cualquier labor mecanizada que debamos realizar, existe un tamao de maquina que nos permitir realizar dicha labor al menor costo posible; este es el tamao econmico.

Para determinarlo es necesario determinar primero dos valores: el costo anual y el costo por unidad de capacidad.1.3.5.1: Costo anual (CA)

Son todos los costos fijos de la mquina. Se supone que estos costos anuales varan en funcin de la, capacidad, es decir que al aumentar la Ce aumentan los gastos por resguardo, seguro, interese y amortizacin (si la amortizacin es costo fijo).1.3.5.2: Costo anual por unidad de capacidad (ca)

Resulta de dividir los costos anuales de la maquina por su capacidad efectiva. La Ce a utilizar en el calculo debe ser una capacidad promedio para las condiciones en que se empleara la maquina.Ejemplo 1.9.

Tenemos un arado de discos de 3 cuerpos con las siguientes caractersticas: VN= 12000 , VR= 4000 , Dd = 5000 h , Do = 10 aos, CGCR = 0,0003 h-1 , U=200 h/ao, v= 4 km/h , r= 0,8, a=1,2m.

Calcular su costo anual y su costo anual por unidad de produccin, considerando que no existen gastos por seguro y resguardo y la tasa de inters real es 18%

Desarrollo.

Los gastos son:

GCR = 0,0003x12000 = 3,6 S/h

La amortizacin Pi = 500 h/ao, luego U 0,60 elegimos el ancho de 0,60m

1.4: LA PROGRAMACIN DE LA MAQUINARIAUna vez que seleccionamos toda la maquinaria, el siguiente paso es planificar o programar su utilizacin. Existen varias metodologas para realizar esta programacin, pudindose utilizar

Programacin PERT-CPM (camino critico)

Cronogramas

Diagrama de GANTT

Actualmente. En nuestro pas, se esta estandarizando el uso del programa MSproject (que permite desarrollar los 3 mtodos anteriores), para la programacin de actividades. Es recomendable que el alumno aprenda a manejar este programa

Nosotros usaremos el diagrama Gantt.

A partir de los datos que se usaron (superficies a labrar, volmenes a mover, toneladas a transportar, etc) para la seleccin de la maquinaria, y del tiempo en que se deben realizar las labores, construimos una tabla de doble entrada donde en las columnas es izquierda a derecha se coloca:

- 1ra columna, el nombre de la labor a realizar

2da columna, el tiempo operativo de dicha labor

3ra columna, la produccin anual para dicha labor

4ta columna, el tiempo requerido (resultante de multiplicar la columna 2 por la 3)

12 columnas, cada una representando un mes, desde enero hasta diciembre. Estos meses se subdividen en quincenas, semanas o das segn la exactitud que se requiera en el diagrama de Gantt.

En las filas se coloca, de abajo hacia arriba, los distintos cultivos de la explotacin y las labores a realizar en cada uno de ellos.

Para utilizar el programa se procede:

Se llenan los datos de tiempo operativo, produccin anual y tiempo requerido para cada labor de cada cultivo.

Principiando en el mes de enero, y de acuerdo a la fecha en la que se deben realizar las distintas labores (que se realizaran en enero ) se va distribuyendo el tiempo requerido, y se le grafica por medio de barras horizontales.

Terminada la distribucin mensual en enero, se suman las horas de cada da, semana quincena o mes (segn la exactitud con que se ests trabajando) para obtener el tiempo total requerido (ttr). Se compara este ttr con el tiempo disponible (td), si ttrtd, se corrige la distribucin del tiempo requerido o se busca aumentar el td (p.e. trabajando de noche). Si al final no se logra obtener un ttrSpi se debe de utilizar el equipo propio

Ejemplo 1.14

Un agricultor debe de transplantar 35 ha/ao de repollo. La tarifa cobrada por el contratista es de 84 S/ha, usando su equipo propio los costos fijos totales son de 2480 S/ao y los CVM de 35 S/ha. Debe de utilizar equipo propio o alquilarlo? Hasta que rea le es mas conveniente utilizar el equipo contratado?

Desarrollo:Determinamos la.

Luego, como S=35 ha/ao < Spi el agricultor debe de utilizar equipo contratado.

Le es mas conveniente utilizar equipo contratado cuando el rea a trabajar sea menor de 50,61 ha/ao.

1.6. EL ABASTECIMIENTO DE REPUESTOS Y MANTENIMIENTO DE LA MAQUINARIAPara mantener la maquinaria operativa se debe de realizar un mantenimiento preventivo (estoe s, mantener antes que ocurran las fallas). Adems se debe de tener un stock de repuestos en almacn para evitar perdidas de tiempo yendo a los distribuidores o pidiendo los repuestos.

1.6.1. El abastecimiento de repuestos

Al determinar el abastecimiento de repuestos, surgen dos requerimientos antagnicos:

Por una parte es deseable tener el mayor stock posible de repuestos de manera que se pueda solucionar cualquier avera en la forma mas rpida posible, y no pierde el tiempo con la maquina parada en espera de que llegue el repuesto desde los distribuidores.

Por otra parte, los repuestos comprados y mantenidos en stock con un capital invertido que no produce beneficios y adems consumen espacio de almacn, por ello desde este punto de vista el stock de repuestos debera ser mnimo.

Estos dos puntos antagnicos deben de ser conciliados en un punto medio, para ello es til guiarse por el consejo del vendedor de maquinaria o la experiencia de operadores de maquinaria

1.6.2. El mantenimiento

Por un mantenimiento se entiende el conjunto de operaciones destinadas a mantener o preservar una maquina en condiciones operativas, o sea que pueda realizar trabajo.

Por ejemplo, el mantenimiento de una sembradora puede consistir en engrasar sus cojinetes, limpiar sus tolvas de residuos, luego de terminada la siembra, ajustar sus cadenas de transmisin, reemplazar piezas rotas o desgastadas , etc.

La persona encargada del servicio y mantenimiento de la maquinaria debe de guiarse por las instrucciones del fabricante (manual del servicio y reparaciones) para determinar la oportunidad (cuando?) y la clase (que?) de mantenimiento a realizar.

Como se sealo lneas arriba, lo mejor es el mantenimiento preventivo que es el menos costoso no solo por la diferencia del valor de los repuestos que se utilizan con los que se tendran en la reparacin de una maquina ya daada, sino tambin por el tiempo que se ahorra al evitar una parada inesperada de la maquina.

Fig. 1.9. El mantenimiento preventivo permite disminuir costos

1.6.3. Los registros

Toda persona que opere y/o mantenga una maquina debe de llevar u registro donde consigue :

Caractersticas de la maquina (tipo, modelo, capacidad, marca, etc)

Lugar, fecha y tiempo de labores realizadas

Mantenimiento realizado, lugar, tipo, fecha

Estos registro adems de ayudar enormemente en la administracin (calculo de costos, seleccin de equipo, etc),. Permiten un estudio mas real de la maquinaria al contar con datos exactos de lo que ocurre realmente en el campo.

1.7. CONSIDERACIONES DE LA ADQUISICIN DE MAQUINARIA AGRCOLAAl momento de seleccionar la maquinaria a adquirir, es preciso tener en cuenta una serie de factores, entre los mas importantes tenemos:

Clima: considerar la precipitacin, temperatura, das hbiles de trabajo, vientos, etc

Suelos: Textura, profundidad, fertilidad pedregosidad

Cultivos y su modalidad; tipos, laboras que se realizan, calidad necesaria.

Tiempo disponible

Tamao y forma de las parcelas

Accesibilidad de las parcelas

Aceptacin de nuevas tcnicas o implementos por parte de los agricultores

Facilidades econmicas que otorgan los vendedores como crdito, descuentos, etc.

Servicio de mantenimiento

Disponibilidad de repuestos

Existencia de personal capacitado, para operar las maquinas

Costos, inicial o adquisicin y operativo

Calidad o marca de fabrica

Tipo de marca de maquinaria ya existente en le explotacin, se debe de uniformizar marcas y tipos de maquinas para simplificar el mantenimiento.

EJEMPLO DE SELECCIN Y PROGRAMACION DE MAQUINARIA AGRICOLA

Una agricultor adquiere una explotacin agrcola de 5 has deseas consejo sobre que maquinaria, de que tipo y tamao debe de emplear para su parcela, y tambin de cmo programar su utilizacin

Desarrollo.

1. Primero debemos determinar junto con el agricultor los cultivos a sembrar, el rea de los mismos, las labores a realizar y las fechas aproximadas de las mismas. Esto, depende de varios factores: clima, suelo, mercado, etc. No incidiremos en esto por escapar al tema del trabajo, y mas bien asumiremos datos al respecto.

La extensin de 5 has. Nos da dos alternativas a elegir como fuentes principales de energa: animal o motor de combustin interna. Cual es mas apropiada depender de factores como:

dinero que se piensa invertir

preferencia del agricultor hacia una de las fuentes

tiempo disponible para realizar los trabajos

costos de operacin de ambas fuentes

cultivos a sembrar, etc.

Supongamos que despus de analizar estos factores se decide que es mas apropiado utilizar un tractor agrcola (nos interesa estudiar la metodologa para seleccionar y programas maquinaria).

Las labores mas realizadas en nuestra zona con tractores son : aradura, gradeo, surqueo y algunas operaciones de picado de forrajes y transporte de productos.

Consideremos que luego de conversar son el agricultor se elabora la siguiente tabla con la demanda de trabajo por laboresCultivoSuperficie (HA)Aradura (HA)Gradeo (HA)Surqueo

(HA)Transport (TON)Picado (TON)

Cebolla5102053000

Maz510205190150

TOTAL10204010490150

Tabla 1 : Demanda de labores en la explotacin agrcola

Se asume

dos cosechas por ao, una de cebolla y una de maz. El terreno se ara 2 veces, gradea 4 y surquea 1 vez antes de cada siembra

el rendimiento es de 60 ton/ha en cebolla y 8 ton/ha en maz grano y 30 ton/ha de chala de maz. Estos productos una ves cosechados, transportan desde el campo hasta los almacenes que distan 4 km

El picado se refiere a picar la chala del maz

2. Determinada la demanda, se procede a realizar una primera seleccin del tipo de maquinaria a utilizar para realizar las labores.

Esta seleccin se basa en criterios tcnicos como tipo de suelo, disponibilidad de maquinaria en la regin, accesibilidad, etc.

Para nuestro ejemplo seleccionamos:

Aradura, arado de discos ya que los suelos en nuestra region son abrasivos y pedregosos

Gradeo, grada o rastra de dientes flexibles que nos permitir realizar desterrone y tullimiento del suelo.

Surqueo, surcadoras con brazos montados en barra portaherramientas

Transporte, trailer de 2 ruedas

Picado, picadora de montaje en tractor, con elemento de corte de disco.

3. Determinado el tipo de implementos se precede a recopilar la informacin tcnica para tamaos promedios de dichos implementos,

Estos tamaos no son necesariamente los tamaos seleccionados, pero se utiliza sus caractersticas para los clculos preliminares.

k(h-1)EmotV

km/hrVN (S)VR (S)TamanDd (d)Do aosCGCR (h-1)Ce

Arado0,00024870,85600010001,2m5000150.00030.714

Grada0,000115100.8040005001.8m10000200.00011.44

Surcad-1080.8020005003.0m10000200.00011.92

Trailer-1250.40400010003 ton10000200.000215

Picado-30-0.90500020004 ton/h5000100.00033.6

Tractor----20000800035kw10000150.00007-

Tabla 2. datos tcnicos para implementos de tamao promedio

Notas:

La Emot se expresa en KW-h/ha para el arado, grada y surcadora KW-h/ton-km para el trailer y KW-h/ton para la picadora

La Ce se expresa en ha/h para el arado, surcadora y grada; ton-km/h para el trailer y ton/h para la picadora.

Se asumi un c.o.=0,5 para el trailer

Se asumi un f.g.=1,0 para la picadora

4. Con los datos de las tablas 1 y 2 calculamos los costos de demora para las labores que loa tiene.

Rendimiento

(KG/HA)Precio

(S/KG)Superficie

(HA)K

(H-1)CDEM

(S/H)

Aradura maz80000,250,00021,6

Aradura cebolla600000,350,000218,0

Promedio costodemora aradura9,8

Gradeo maz80000,250,00010,8

Gradeo cebolla600000,350,00019,0

Promedio costoDemora gradeo4,9

Tabla 3. Calculo de los costos de demora

5. Calculamos ahora los costos anuales por unidad de produccin (c.a.) para las distintas maquinas. Para ello determinamos primero los costos anuales (C.A.) y luego los dividimos entre la Ce de la maquina

AradogradaSurcadorTrailerPicadoraTractor

GCR (S/h)1,80,40,20,81,51,4

Comb (S/h)-----6

M.obra (S/h)---1,51,51,5

Amort (S/ao)33317575150300800

Inters(S/ao)7004502505007002800

Seguro(S/ao)90---75300

Resg (S/ao)120804080100400

C.A. (S/ao)124370536573011754300

C.e0,7141,441,92153,635

c.a.174048919048326123

Tabla 4. Calculo de costos Se asumi una tasa de inters real de 20%

Se asumi que la grada, surcador y trailer no tienen gusto de resguardo

6. Con estos datos procedemos a calcular la capacidad efectiva optima econmica de las distintas maquinas (ver formulas de Ce.)

Determinada la Ce ptima se determina el tamao optimo econmico.

Tabla 5. Tamao ptimo econmico para distintas maquinasCdem+Cmo+GCRtSc.a.Ce optTamao

Arado11,220 ha17400,358 ha/h0,60m

Grada6,340 ha4890,717 ha/h0,89m

Surcadora1,410 ha1900,271 ha/h2,17ton

Trailer2,91960 ton-km4810,88 ton-km/h2,17ton

Picadora2,9150 ton3261,27ton/h

Calculamos ahora la potencia optima del tractor

EmotCdem+CmoSEmot(Cdem+Cmo)S

Arado48 kw-h/ha9,8209408

Grada15 kw-h/ha4,9402940

Surcadora10 kw-h/ha0100

Trailer1 kw-h/ton-km1,519602940

Picadora30 kw-h/ton1,51506740

TOTAL22038

Tabla 6, Tamao optimo econmico del tractor

Luego dividiendo el total de la sumatoria entre los c.a.p. del tractor, obtenemos la potencia ptima del tractor.

Redondeando 15 KW

8. Con los datos de la potencia optima del tractos calculamos el tamao mximo de implemento del que podr tirar el tractor.

Comparando este resultado con el tamao optimo calculado en la tabla 5, seleccionamos el menor de los dos y los adaptamos a la disponibilidad de tamao de equipos en el mercado.

T. optimo economT. mximo tiroT. escogidoT. disponible

Arado0,60m0,440,440,44 (1 cuerpo)

Grada0,89m1,00,891,0 m

Surcadora0,42m1,870,420,5 (2 cuerpos)

Trailer2,17ton2,82,172,5 ton

Picadora1,27ton/h4,01,271,4 ton/h

Tabla 7 Determinacin del tamao de los implementos seleccionados

9. Seleccin del equipoConsiderando la maquinaria disponible, se elige:

Un arado de disco reversible de un cuerpo, con disco de 26 pulgadas de dimetro (0,66 m de dimetro, lo que nos da un ancho de trabajo de 0,4 m aproximadamente. Montaje integral

Una grada de dientes flexibles de 1 m de ancho, montaje integral. Quizs sea difcil encontrar una grada tan pequea, de ser el caso, se le puede hacer fabricar

Dos surcadoras, montadas a travs de brazos a una barra portaherramientas. De montaje integral ( la distancia entre cuerpos se ajustara de acuerdo a los requerimientos del cultivo)

Un trailer de 2 ruedas (monoeje), de 2,5 toneladas de capacidad y montaje a la barra de tiro.

Una picadora con unin universal (cardanica) para conectarla al eje toma fuerza del tractor, elemento de corte tipo disco, capaz de picar 1,4 ton/h de forraje.

Un tractor de ruedas de 25 kw de potencia, con enganche de 3 puntos, barra de tiro, eje toma de fuerza y transmisin simple.

10. Calculo de los tiempos operativos de la maquinaria seleccionada

Conocido el tamao de los implementos, podemos determinar su capacidad efectiva y su tiempo operativo, esto es la inversa de la capacidad efectiva.

CeTo

Arado0,262 ha/h3,81 h/ha

Grada0,8 ha/h1,25 h/ha

Surcadora0,32 ha/h3,125 h/ha

Trailer12,5 ton-km/h0,08 h/ton-km

Picadora1,29 ton/h0,77 h/ton

Tabla 8. Determinacin del tiempo operativo de los implementos seleccionados

11. Diagrama de Gantt

Asumiendo que aramos para el maz en febrero y la cebolla en setiembre, procedemos a construir el diagrama de Gantt.

En este diagrama es necesario notar:

Se considera que se dispone de 40 horas/semana de tiempo disponible para trabajar

Cada x en el diagrama representa un tiempo operativo de aproximadamente 40 horas, el tiempo exacto se encuentra especificado en la columna to

Observe que el trabajo se concentra en dos periodos enero-febrero y julio-agosto, esta concentracin del trabajo en 2 picos al ao es caracterstica del empleo de maquinaria agrcola.

Solo se tiene un tractor, no puede haber superposicin de labores, no se puede realizar dos labores al mismo tiempo, porque esto requerira dos tractores.

Se ha considerado 10 horas/mes de tiempo adicional para manejar cualquier imprevisto

En el mes de agosto se encuentran concentradas la mayora de labores, por ello su tiempo excedente es nulo

En el periodo marzo-junio y octubre-diciembre la maquinaria no trabaja por lo que se podra programar su mantenimiento o reparaciones que demandan bastante tiempo, en este periodo.

Este diagrama es solo una primera aproximacin, puede ser recalculado para obtener una mejor distribucin del empleo de la maquinaria.

Este mismo ejemplo, se ha programado utilizando MSProject. La variedad de informacin que se puede obtener de este programa es grande (recursos, asignacin de recursos, costos, programacin en PERT, calendarizacion, etc) por lo que es difcil mostrarla en grficos, sin embargo se adjuntan unas hojas que muestran el diagrama de Gantt, la programacin PERT y una hoja de tareas.

MaquinaVel

(Km/h)COEFCGCR

(h-1)Dd

(horas)Do

(aos)Empt

(kw-h/ha)

Arado cincel70,8550001548

Arado discos70,850,0001550001548

Arado rotativo40,8530001075

Arado vertederas70,80,000450001548

Buldzer0,750,000121000015

Cosechadora arvejas20,750,00005500010

Cosechadora combinada40,700,000201500020

Cosechadora forrajes30,500,00020500010110

Cosechadora papas30,700,00040200010225

Cultivador60,850,0002530001530

Deshidratadora de alfalfa0,000013000020100

Equipo lab. Minima60,700,0004040001525

Molino de martillos0,00020500015

Motobomba0,000401500020

Ordeadora0,0000720000150.01

Pulverizadora de barra60,600,000303000158

Rastra de dientes70,900,0001010000208

Rastra de discos ligera70,900,0001050002019

Rastra de discos pesada60,850,0003050002038

Rastrillo80,850,000255000154

Remolque agrcola0,00041000020

Rodillo80,900,0000750002018

Segadora60,800,000353000158

Segadora acondicionadora50,750,0004030001019

Sembradora centrifuga60,700,0002040002010

Sembradora precisin70,700,0002030001515

Subsolador30,900,00015500015150

DIAGRAMA DE GANTT

S (ha)to (h/haTo (h)EFMAMJJASOND

MAIZ

Aradura103,8138,10x

Gradeo201,2525,00x

Surqueo53,1215,60x

Transporte7600,0860,80x

Picado1500,77115,50xxx

CEBOLLA

Aradura103,8138,10x

Gradeo201,2525,00x

Surqueo50,1215,60x

Transporte12000,0896,00xx

Previsin11010101010101010010101010

Tiempo requerido429,79678,700000176,3078,70000

Tiempo disponible1937160160160160160160160177160160160160

Tiempo excedente1,397.5471,3150,00150,00150,00150,00150,000,7071,30150,00150150

Ficha de Registro del Operario

Tipo de labor: Ficha N.

Nombre del operario

Implemento utilizado y numero de referencia

Tractor y numero de referencia

Fecha..

Hora de inicio..

Hora finalizada

Insumos utilizados:

Combustible.. Cantidad

Lubricantes.. Cantidad

OtrosCantidad..

Desperfectos o roturas.....

Observaciones..

Firma del operario

PAGE 2

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_1113593878.unknown

_1113662008.unknown

_1113672768.unknown

_1113673389.unknown

_1113675496.xlsGrfico2

20000

30000

40000

58000

75000

90000

105000

USO ANUAL (h/ao)

COSTO TOTAL (S/ao)

VARIACION DEL COSTO TOTAL

Hoja1

mano de obracargas socialesinteresamortizacionseguroresguardoGCRcombustible

5222258101711

10050010001500200025003000

200003000040000580007500090000105000

Hoja1

0

0

0

0

0

0

0

0

COMPOSICION PORCENTUAL DEL COSTO

Hoja2

0

0

0

0

0

0

0

USO ANUAL (h/ao)

COSTO TOTAL (S/ao)

VARIACION DEL COSTO TOTAL

Hoja3

_1113675522.xlsGrfico3

190

90

55

50

47

45

43

40

44

USO ANUAL (h/ao)

COSTO MEDIO (S/h)

VARIACION DEL COSTO MEDIO

Hoja1

mano de obracargas socialesinteresamortizacionseguroresguardoGCRcombustible

5222258101711

10050010001500200025003000

200003000040000580007500090000105000

10025050075010001250150020002500

1909055504745434044

Hoja1

0

0

0

0

0

0

0

0

COMPOSICION PORCENTUAL DEL COSTO

Hoja2

0

0

0

0

0

0

0

USO ANUAL (h/ao)

COSTO TOTAL (S/ao)

VARIACION DEL COSTO TOTAL

Hoja3

0

0

0

0

0

0

0

0

0

USO ANUAL (h/ao)

COSTO MEDIO (S/h)

VARIACION DEL COSTO MEDIO

_1113675447.xlsGrfico1

5

2

22

25

8

10

17

11

COMPOSICION PORCENTUAL DEL COSTO

Hoja1

mano de obracargas socialesinteresamortizacionseguroresguardoGCRcombustible

5222258101711

Hoja1

0

0

0

0

0

0

0

0

COMPOSICION PORCENTUAL DEL COSTO

Hoja2

Hoja3

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