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ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA DEL SISTEMA MOTRIZ DEL VENTILADOR DE UNA
CALDERA DE VAPOR
MSc. Joaquin Santos. Profesor del Departamento de Procesos y Sistemas, Universidad Simón Bolívar.
Caracas, Venezuela. Apartado 89000. Valle de Sartenejas, Edo. Miranda 1081 Venezuela.
Esp. Oscar Enrique Rodríguez. Egresado de la Especialización de Confiabilidad de Sistemas Industriales, Universidad Simón Bolívar.
PHD. Leonardo Contreras. Profesor del Departamento de Procesos y Sistemas, Universidad Simón Bolívar.
Caracas, Venezuela. Apartado 89000. Valle de Sartenejas, Edo. Miranda 9995. Venezuela.
RESUMEN
El sistema de generación de vapor de Súper Octanos C.A. es crítico,
en las calderas de potencia de este sistema el suministro de aire se
hace mediante un ventilador de tiro forzado. El control del flujo de
salida del aire se realiza a través de un dámper de succión. La
desventaja principal de este sistema de control es el desperdicio
energético, de allí surge la necesidad de evaluar el impacto en
términos económicos que generaría remplazar el actual método de
control con dámper en la succión, por un sistema de control por
variación de velocidad, o el escenario de analizar el mantener el
sistema actual realizando algunas modificaciones, que permitan
aumentar la apertura del dámper al menos a un 65%, ello con el fin
de ahorrar energía y poder manipular adecuadamente la entrada de
aire a la caldera de 68 ton/h. Se propone evaluar tres alternativas, las
cuales se identificaran empleando el menor Valor Presente Neto
(VPN) del Costo de Ciclo de Vida (CCV). Se considera la
confiabilidad en el cálculo de la indisponibilidad del sistema para
lograr obtener los costos por fallas de cada alternativa. El reemplazo
del sistema de control generaría un ahorro energético, lo cual implica
un beneficio económico para la empresa. En este trabajo se requiere
definir las variables del modelo matemático del CCV; calcular el
VPN de cada una de las alternativas considerando sus respectivas
vidas económicas e identificar cuál de las alternativas representa la
mejor inversión comparando el VPN de cada una de ellas.
Palabras Clave: Confiabilidad, falla, costo de ciclo de vida,
ventiladores centrífugos de tiro forzado.
1. INTRODUCCIÓN
Súper Octanos C.A., es una empresa petroquímica compuesta por
cuatro unidades principales de proceso: unidad de isomerización
(Unidad 110), unidad de desisobutanización (Unidad 120), unidad de
deshidrogenación (Unidad 200) y unidad de eterificación (Unidad
300), una de servicios (Unidad 700) y una de almacenamiento
(unidad 800). En la unidad de servicios se encuentran las calderas de
potencia que producen el vapor utilizado en el proceso de
producción de Metil-Ter-Butil-Eter (MTBE) y en la producción de
Metanol, que realiza la empresa Súper Metanol C.A. En las calderas
de potencia, se hace el suministro de aire de combustión mediante un
ventilador centrífugo de tiro forzado y el control de flujo de salida de
ese aire se realiza a través de un dámper tipo caja, el cual está
ubicado en la succión.
Para la empresa el sistema de generación de vapor es crítico, porque
si falla alguna de las calderas, la operación de la planta se vería
afectada. Por esta razón es necesario mantener todos los generadores
de vapor disponibles el mayor tiempo posible y ello requiere hacer,
que todos los equipos del sistema trabajen dentro de los parámetros
de diseño preestablecidos.
La empresa necesita modificar o reemplazar el ventilador centrífugo
de tiro forzado de la caldera de 68 ton/h para mejorar el control de
flujo de aire de combustión. Para la selección de la mejor
alternativa, se utilizará una herramienta gerencial en apoyo a la toma
de decisiones, la cual es conocida como Análisis del Costo de Ciclo
de Vida, ella se usa para determinar cuánto cuesta un equipo o una
instalación durante un horizonte económico preestablecido; que
puede ir desde su diseño hasta su desincorporación, pasando por el
mantenimiento necesario para operarla. Los conceptos de
Confiabilidad, Disponibilidad y Mantenibilidad se introducen en el
análisis al considerar los modelos probabilísticos de los tiempos para
la falla y tiempos para reparar.
2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Para una mezcla completa (oxigeno-combustible), se requiere una
cantidad precisa de aire que reaccione completamente con una
determinada proporción de combustible. En la práctica, las
condiciones de la combustión nunca son ideales y se necesita
suministrar una cantidad adicional o en exceso de aire para quemar
completamente el combustible.
La operación de una caldera, con el exceso de aire adecuado;
minimizará las pérdidas de calor a través de la chimenea y mejora la
eficiencia de la combustión. La eficiencia de la combustión, es una
medida de la efectividad en como el contenido de calor del
combustible se convierte en calor utilizable. La temperatura de la
chimenea y la concentración de oxigeno o bióxido de carbono en los
gases de combustión, representan adecuados indicadores de la
eficiencia con la cual se realiza la combustión.
La cantidad correcta de exceso de aire se determina a partir del
análisis de los gases de combustión, considerando su contenido de
oxigeno o de bióxido de carbono. La falta de este exceso de aire
genera una combustión incompleta que trae como consecuencia la
presencia de hollín, humo, combustible no quemado y monóxido de
carbono. Cuando existe demasiado exceso de aire, se producen
pérdidas de calor, debido al incremento del flujo de gases de
combustión lo cual reduce la eficiencia de la caldera.
Las mediciones realizadas (Presión Estática y Caudal), sobre el
ventilador centrífugo de tiro forzado (720-K-9) de la caldera de 68
Ton/h (720-B-6) demuestran que el valor del flujo de diseño de este
equipo es muy elevado con respecto a lo requerido por el generador
de vapor a máxima carga. La máxima carga de la caldera requiere un
flujo de aire de combustión que solo representa el 31,8 % del caudal
de diseño. El control de flujo de aire se realiza por medio de un
dámper tipo caja ubicado en la succión. Actualmente el ventilador
opera con un porcentaje de apertura del dámper del 8%, esta
condición de operación limita la operatividad y el control sobre el
flujo de aire que se suministra para la combustión. Algunos
Especialistas en ventiladores centrífugos de tiro forzado indican que
el exceso de aire adecuado para la combustión de una caldera a
máxima carga de vapor debe alcanzarse con un porcentaje de
apertura del dámper del 60% (+/- 10%), cuando se usa como medio
de control de flujo un dámper en la succión. Considerando la
situación observada, se plantean tres alternativas para mejorar el
control de flujo de salida de aire del ventilador:
Alternativa 1: Plantea reducir el ancho del rotor a 40% y sustituir
el motor actual del ventilador por uno de 74,87 Kw (100Hp) girando
a 1200 RPM. Estos cambios permiten alcanzar una apertura de
dámper del 69% trabajando con un flujo de 708 m3/min (25000
ft3⁄min). Esta alternativa implica el reemplazo del rotor actual por
otro con un ancho de alabe menor al existente.
Alternativa 2: Reemplazar el ventilador actual por uno de un
tamaño menor que se ajuste más a las necesidades del proceso en
relación al flujo de aire. Esta alternativa incluye un motor nuevo de
1760 rpm y un dámper tipo Vortex en la succión.
Alternativa 3: Instalar un variador de frecuencia que permita
disminuir o aumentar la velocidad del motor actual, en función de la
demanda de la caldera. Para obtener las condiciones de trabajo
requeridas el ventilador debe girar en un rango de velocidades entre
400 y 900 rpm.
3. MODELO DEL VENTILADOR CENTRÍFUGO
Según Jorgensen[1], los ventiladores centrífugos son uno de los
diferentes tipos de turbo maquinas que se utilizan para transferir
energía a un fluido. Los ventiladores centrífugos tienen un
comportamiento similar en muchos aspectos a las bombas y a los
compresores centrífugos. Ver Figura 1, esquema de un ventilador
centrífugo
Figura 1. Esquema usual de los ventiladores centrífugos [1].
4. MARCO METODOLOGICO
El análisis del ciclo de vida es un proceso analítico y sistemático
para la evaluación de distintos diseños o alternativas en apoyo a la
toma de acciones. Esta metodología de selección de opciones está
compuesta por varias fases que se describen a continuación:
1. Definir la necesidad y el objetivo del análisis e identificar las
alternativas: La necesidad debe definirse de manera clara, precisa y
presentarse de tal manera que lo puedan comprender fácilmente
todos los implicados. Se deben proponer alternativas para su análisis,
incluso aunque parezca que existe poca probabilidad de que lleguen
a ser factibles. Esto hay que realizarlo con la idea de que es mejor
considerar demasiadas alternativas que pasar por alto una que pueda
ser muy buena. Las alternativas no consideradas no podrán llegar a
adoptarse, por muy deseables que demuestren después parecer. En
esta etapa se debe definir el horizonte económico de cada una de las
alternativas. El análisis se limita a evaluar económicamente las alternativas
seleccionadas, a través del Análisis del Costo de Ciclo de Vida. La
validación técnica de las propuestas planteadas está fuera del alcance
del presente análisis.
Las alternativas planteadas contienen una combinación de equipos
nuevos y usados. No se cuenta con datos históricos de falla
confiables (Evidencia factual) de ninguno de ellos, lo cual hace
necesario apoyar el estudio en datos ofrecidos por expertos, por
fabricantes y en los bancos de datos genéricos tales como: Off Shore
Reliability Data (OREDA), Institute of Electrical and Electronics
Engineers (IEEE) y WellMaster TM.
2. Elaborar el Análisis de Confiabilidad, Disponibilidad y
Mantenibilidad (CDM): La base fundamental de este análisis es la
selección de los TPPF, TPPR para los diversos equipos, los cuales
pueden provenir de bases de datos propias (evidencia), opinión de
expertos y bancos de datos genéricos de la industria Los pasos a
seguir para realizar un análisis (CDM) son los siguientes:
• Generar los Diagramas de Bloques de Confiabilidad en base a
la configuración del sistema tomando como fuente de información
los Diagramas de Flujo de Proceso (DFPs), Diagramas de Tubería e
Instrumentación (DTIs) y la Filosofía Operacional.
• Identificar los tiempos operando (Uptimes) y los tiempos fuera
de servicio (Downtimes), para cada equipo o componente. Estos
datos se obtienen en base a la evidencia existente en planta, la
opinión de expertos y los bancos de datos genéricos.
• Caracterización probabilística de los tiempos para la falla
(TPF) y tiempos para reparar (TPR) de los equipos de cada
alternativa.
• Asignar a cada equipo o componente del diagrama de bloques
de confiabilidad la distribución paramétrica que mejor se ajuste a
los datos y así obtener los TPPF y los TPPR.
• Realizar las simulaciones de los diferentes escenarios para
obtener la disponibilidad del sistema en un periodo de tiempo
determinado. Estas simulaciones se realizan en el Software Raptor
7.0.06. En la Figura 2 se muestra gráficamente el plan de trabajo que
se debe seguir para lograr un análisis CDM.
Figura 2. Fases del Análisis de Confiabilidad Disponibilidad y
Mantenibilidad [2].
3. Estimar los costos a lo largo del ciclo de vida: Basado en
Barringer y Monroe [3] los costos que se estiman lo largo del ciclo
de vida se dividen en categorías en concordancia con la actividad
organizativa necesaria para concebir el sistema Las categorías de los
costos considerados en este análisis son:
Costos de Inversión (I): Es un valor que se expresa en dólares
americanos (US$), compuesto por el costo del equipo, el costo de
ingeniería y el costo de instalación. Para este análisis se define el
costo del equipo como el precio de los componentes que forman
parte del sistema, incluyendo los gastos de fletes, aduana y
nacionalización, valores todos obtenidos de los registros de compra
de reglones similares y a través de información suministrada por
potenciales proveedores. El costo de ingeniería se refiere a los costos
en los cuales se incurre en el diseño y elaboración de las
especificaciones técnicas requeridas. El costo de instalación es el
precio de la inversión que se debe realizar para el montaje y puesta
en marcha del diseño. Este valor se obtiene sobre la base de los
registros de trabajos similares y la opinión de expertos del área de
ingeniería Costos de Operación (O): Es un valor expresado en dólares
americanos y lo componen: el costo de energía eléctrica y el costo
de stock en el almacén. Para este análisis el costo de energía
eléctrica toma en cuenta la filosofía de operación del sistema usando
el registro del consumo de energía valorando el precio del W/h para
la disponibilidad de cada opción obtenida del análisis CDM. El
costo del stock en el almacén es el valor que involucra mantener un
stock mínimo de repuestos en el almacén por un año (8760 horas) y
se obtiene un valor que resulta del costo total de los repuestos en el
almacén, al final de un periodo fiscal que concluye el día 31 del año
calendario y el impuesto a los activos empresariales.
Costos de Mantenimiento (M): Es un valor expresado en dólares
americanos compuesto por el costo de mano de obra y el costo de
repuestos e insumos. Para este estudio el costo de mano de obra se
refiere al costo que involucra el uso de personal para labores de
mantenimiento preventivo y el costo de repuestos e insumos
representa el precio total de los materiales, insumos y repuestos
utilizados durante el mantenimiento preventivo de los equipos y
componentes de las alternativas.
Costos por Fallas (L): Compuesto por el costo de mano de obra
para atender la falla, el costo de los repuestos y el costo por pérdida
de producción de vapor. Para este análisis el costo de mano de obra
involucra el uso de personal para labores de mantenimiento
correctivo. El valor del costo de mano de obra se multiplica por el
número de fallas de cada alternativa en cada año obtenida a través
del análisis C.D.M. El costo de repuestos corresponde al precio total
de los repuestos utilizados en la reparación de las alternativas. Es un
valor probabilístico porque en cada intervención no se utilizan los
mismos repuestos. Para obtener este costo el valor probabilístico de
los repuestos se multiplica por el número de fallas de cada equipo de
cada alternativa por año y finalmente el costo por pérdida de
producción de vapor es obtenido del producto de la tasa de
producción por el precio de la tonelada de vapor y la
indisponibilidad obtenida a través del análisis CDM. Si la
indisponibilidad tiende a cero el costo por perdida de producción
también tendera a cero. La tasa de producción y el precio de la
tonelada de vapor se asumirán como valores determinísticos, debido
a la filosofía de operación de la caldera.
4. Evaluar las alternativas de diseño del sistema. El Flujo
Monetario y Evaluación de las alternativas de diseño del sistema
pasa por definir el flujo monetario, el cual es todo costo o ingreso
que ocurre como consecuencia del estudio, implantación y operación
de un proyecto, para cada año t del horizonte económico de cada
alternativa, los principales flujos monetarios de un proyecto son:
Capital Fijo (Cf), Capital de Trabajo (Ct), Ingresos Brutos (Ibt), y
costos operacionales (Cop). El modelo de flujo monetario es
fundamental dentro del campo de la economía aplicada a la
ingeniería. Este aspecto de la economía ha estado siempre asociado
con el tiempo; el valor del dinero en el momento considerado, los
ingresos y desembolsos a lo largo del tiempo, etc. El «modelo»
central de esa disciplina es el diagrama de flujo monetario,
representación de las estimaciones de ingresos y desembolsos a lo
largo del tiempo. Las expresiones algebraicas del valor presente neto
(VPN), del valor anual equivalente (VAE) y del valor futuro
equivalente (VFE), así como las expresiones de la tasa de
rentabilidad y del período de amortización son aplicadas en el campo
de la ingeniería económica, Las cantidades VPN, VAE y VFE
pueden servir como bases consistentes para la evaluación de una
única alternativa, o para la comparación de alternativas mutuamente
exclusivas. El Horizonte Económico o Vida de un Proyecto es el
periodo expresado en años para el cual se desea conocer la
rentabilidad de la inversión de capital y para su establecimiento se
puede utilizar diferentes criterios tales como: necesidades de
servicio, vida económica de los equipos, nivel de información futura,
etc. La Tasa Mínima de Rendimiento (r) de una empresa es la menor
cantidad de dinero (en %) que se espera obtener como rendimiento
de un capital puesto a trabajar de manera de poder cubrir los
compromisos de costos de capital. La tasa mínima de rendimiento
incluye el costo de capital más el efecto de otros elementos, tales
como: el riesgo de las inversiones, la disponibilidad de capital de
inversión, entre otros. Ross y otros [4] indican que a menudo se
utiliza el Costo Promedio Ponderado de Capital (Weighted Average
Cost of Capital -WACC) como la tasa de rendimiento en la
evaluación económica de los proyectos de una empresa. Según
Varnagy [5], el WACC se calcula con la ecuación 1.
(1)
EL Valor Presente Neto (VPN) expresa la rentabilidad de un
proyecto de inversión en forma de una cantidad de dinero (Bsf., $,
etc.) en el presente t=0 que es equivalente a los flujos monetarios
netos del proyecto a una determinada tasa mínima de rendimiento. El
VPN se calcula a través de las ecuaciones 2 y 3.
(2)
Con base al desglose o descomposición de costos mencionados se
obtiene según Bloch[5] la ecuación 4.
(4)
Tomando el valor presente neto como modelo económico de
evaluación de las alternativas propuestas y sustituyendo la ecuación
4 en la ecuación 5 se obtiene el VPNLCC.
(5)
Según Ross[4] r=WACC, entonces se obtiene la ecuación 6:
(6)
5. RESULTADOS
Al identificar las alternativas de diseño, se procedió a la elaboración
de los diagramas de bloques de confiabilidad para cada una de las
alternativas, lo cual permite identificar la configuración de los
sistemas, equipos y componentes, involucrados en el estudio. Ver
Figura 3.
Figura 3. Diagrama de bloques de confiabilidad a) alternativa 1, b)
alternativa 2 y alternativa 3.
El diagrama de bloques de confiabilidad (DBC) de la Alternativa 1,
incluye tres equipos: un motor eléctrico de 100hp y 1200rpm, un
dámper tipo caja y un ventilador con rotor nuevo, configurados en
serie como se muestra en la Figura 3 parte a. El DBC de la
Alternativa 2, incluye tres equipos en el diagrama de bloques de
confiabilidad: un motor eléctrico de 100 Hp y 1760 rpm, un dámper
Vortex y un ventilador, con una configuración en serie como se
muestra en la Figura 3 parte b. El DBC de la Alternativa 3 incluye
tres equipos: un variador de frecuencia, el motor eléctrico actual y el
ventilador existente configurados en serie como se muestra en la
Figura 3 parte c.
Para el estudio del ciclo de vida se definió un período de 15 años.
Una vez elaborados los diagramas de bloques de confiabilidad y
cargadas las distribuciones de probabilidad de cada una de las
alternativas, se procede a realizar las simulaciones en Raptor 7.0.06
desde el primer año (8760 horas) hasta el décimo quinto año
(131400 horas). Los resultados de las simulaciones realizadas se
muestran en la Tabla 1, 2 y 3. La simulación permitió identificar:
a) La disponibilidad del sistema para cada alternativa y en cada uno
de los años del horizonte económico
b) El número de fallas de en cada uno de los años del horizonte
económico.
Tabla 1. Valores de disponibilidad anual y número de Fallas anual de
cada alternativa durante el horizonte económico obtenidos del
modelo C.D.M alternativa 1
Años Horas Disponibilidad
del Sistema
ALTERNATIVA 1
No. De Fallas
Motor
100hp-
1200rpm
Dámper
Actual
Ventilador
con Rotor
Nuevo
1 8760 0,999487559 1 0 0
2 17520 0,997687228 1 0 1
3 26280 0,995344761 1 0 1
4 35040 0,994512857 1 1 1
5 43800 0,995470521 1 1 1
6 52560 0,995146969 1 1 1
7 61320 0,994325266 1 1 2
8 70080 0,994479278 1 1 2
9 78840 0,995027677 1 1 2
10 87600 0,994789855 1 1 2
11 96360 0,994588317 1 1 2
12 105120 0,994919868 1 1 2
13 113880 0,994508835 1 1 2
14 122640 0,994535202 1 1 2
15 131400 0,994802321 1 1 2
Tabla 2. Valores de disponibilidad anual y número de Fallas anual de
cada alternativa durante el horizonte económico obtenidos del
modelo C.D.M alternativa 2
Años Horas Disponibilidad
del Sistema
ALTERNATIVA 2
No. De Fallas
Motor
100hp-
1760rpm
Dámper
Vortex
Ventilador
Centrifugo
1 8760 0,999415519 1 0 0
2 17520 0,998842917 1 0 0
3 26280 0,998610302 2 0 0
4 35040 0,998359008 1 1 0
5 43800 0,998126542 1 1 0
6 52560 0,997886684 2 1 0
7 61320 0,997788983 2 1 0
8 70080 0,997764486 2 1 0
9 78840 0,997819696 2 1 0
10 87600 0,997764124 2 1 0
11 96360 0,997774118 2 1 0
12 105120 0,997702404 2 1 0
13 113880 0,997714609 2 1 0
14 122640 0,997773173 2 1 0
15 131400 0,997782552 2 1 0
Tabla 3. Valores de disponibilidad anual y número de Fallas anual de
cada alternativa durante el horizonte económico obtenidos del
modelo C.D.M alternativa 3
Años Horas Disponibilidad
del Sistema
ALTERNATIVA 3
No. De Fallas
Variador
de
Frecuencia
Motor
Actual
400-900
rpm
Ventilador
Actual
1 8760 0,999341785 1 0 0
2 17520 0,998517433 0 1 0
3 26280 0,99735667 0 1 1
4 35040 0,994676384 1 0 1
5 43800 0,994594676 1 0 1
6 52560 0,995964267 1 1 1
7 61320 0,996528267 1 0 2
8 70080 0,995104143 1 0 2
9 78840 0,995008918 1 1 1
10 87600 0,995880209 1 1 1
11 96360 0,995991547 1 0 2
12 105120 0,995329842 1 1 1
13 113880 0,994982021 1 1 1
14 122640 0,995766961 0 1 2
15 131400 0,995495292 1 1 1
En la estimación de los diferentes costos a lo largo del ciclo que
fueron considerados en el estudio, se hizo tomando en cuenta los
registros de compras de equipos y servicios realizados por Súper
Octanos, la opinión de expertos del Departamento Técnico y los
proveedores potenciales. El resumen de los costos para cada
alternativa se presenta en las Tablas 4, 5 y 6 respectivamente.
Tabla 4. Resumen de los costos totales (US$) de la Alternativa 1.
ALTERNATIVA 1 AÑOS
CONCEPTO 0 1 15
Inversión Inicial 139363,11
Costo de Operación (O) 22069,48 21972,68
Costo de Mantenimiento (M) 5706,70 5706,70
Costo por Fallas (L) 8838,52 54247,50
Desincorporación
Tabla 5. Resumen de los costos totales (US$) de la Alternativa 2.
ALTERNATIVA 2 AÑOS
CONCEPTO 0 1 15
Inversión Inicial 168174,89
Costo de Operación (O)
20603,01 20571,67
Costo de Mantenimiento (M)
5706,70 5706,70
Costo por Fallas (L)
8960,43 21515,86
Desincorporación
Tabla 6. Resumen de los costos totales (US$) de la Alternativa 3.
ALTERNATIVA 3 AÑOS
CONCEPTO 0 1 15
Inversión Inicial 434938,71
Costo de Operación (O)
20990,45 20921,52
Costo de Mantenimiento (M)
5590,42 5590,42
Costo por Fallas (L)
14839,24 52550,14
Desincorporación
Es importante señalar que solo se presentan valores del año 1 y el
año 15, ello con la finalidad de dar un ejemplo de los datos asociados
a las simulaciones.
Para estimar el WACC, fue utilizada la ecuación 1. Parte de los datos
requeridos por esta ecuación se encuentra en la Tabla 7, donde se
muestran los datos utilizados para calcular el Costo Promedio
Ponderado de Capital (Weighted Average Cost of Capital -WACC)
[7]. Finalmente, el WACC se presentó como un valor determinístico
igual a 6.8%
Tabla 7. Costo promedio ponderado de capital (WACC).
Variable Valor Unidad
0 %
Tasa de impuesto 34 %
Pasivo 321,9 MUS$
Activo 605,4 MUS$
Patrimonio 283,5 MUS$
14,6 %
WACC 6,8 %
Para la evaluación y selección de las alternativas es necesario
calcular el Valor Presente Neto del Costo del Ciclo de Vida a través
del modelo matemático mostrado en la Ecuación. Debido a que hay
algunas variables probabilísticas dentro del modelo, se utilizará el
software Crystal Ball para realizar simulaciones utilizando un
proceso conocido como Simulación de Montecarlo para la
propagación de la incertidumbre. El software Crystal Ball mostrará
los resultados en un gráfico de pronósticos en el cual se podrá
observar el rango entero de resultados posibles del VPN de cada
alternativa y la probabilidad de alcanzar cada uno de ellos. Una vez
calculado el consolidado de costos (Ver las Tablas 4, 5 y 6) y el
WACC, se aplica el modelo matemático del VPN y se realiza la
simulación con 10.000 iteraciones para conseguir la distribución
probabilística del parámetro económico, a través de la simulación en
el Software Cristal Ball.
La Simulación de Montecarlo para la Alternativa 1 se muestra en la
Figura 4. El resultado de la simulación, indica que con un porcentaje
de certeza del 90% el VPN del costo del ciclo de vida para un
horizonte económico de 15 años se encuentra entre US$ 725.169,73
y US$ 832.745,76 siendo el valor esperado US$ 775.568,82.
Figura 4. Gráfico de Pronóstico del VPN de la Alternativa 1.
La Simulación de Montecarlo para la Alternativa 2 se muestra en la
Figura 5. El resultado de la simulación, indica un porcentaje de
certeza del 90% que el VPN para un horizonte económico de 15 años
se encuentra entre US$ 557.801,16 y US$ 586.356,22 siendo el valor
esperado US$ 571.716,25.
Figura 5. Gráfico de Pronóstico del VPN de la Alternativa 2.
La Simulación de Montecarlo para la Alternativa 3 se muestra en la
Figura 6. El resultado de la simulación, indica un porcentaje un
porcentaje de certeza del 90%, que el VPN para un horizonte
económico de 15 años se encontrara entre US$ 1.060.864,99
y US$ 1.211.435,89 siendo el valor esperado US$
1.131.660,22.
Figura 6. Gráfico de Pronóstico del VPN de la Alternativa 3.
6. CONCLUSIONES
Los resultados del análisis indican que desde la perspectiva del Valor
Presente Neto (VPN), el costo del ciclo de vida obtenido para la
alternativa 2 representa el menor valor entre las opciones evaluadas.
A pesar de que el remplazo completo del ventilador no representa la
menor inversión inicial, incluir otros costos a lo largo de los 15 años
demuestra que esta alternativa representa la opción más rentable de
inversión para Súper Octanos, C.A.
La metodología aplicada evidencia la importancia que tiene hacer
uso de la aplicación del análisis del costo del ciclo de vida en el
proceso de toma de decisiones, para permitir la selección de los
proyectos de inversión más rentables.
7. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
[1] Jorgensen, R..Fan Engineering: An Engineer´s Handbook on
Fan and their Applications. Buffalo: Howden Buffalo Inc.
1999.
[2] Reliability and Risk Management. Presentación realizada en la
Especialización de Confiabilidad de Sistemas Industriales:
Análisis RAM. Caracas, Venezuela. Universidad Simón
Bolívar. 2009.
[3] Barringer, P. and Monroe T., 1999. “How to Justify Machinery
Improvements Using Reliability Engineering Principles”.
Presented at the Pump Symposium Sponsored by Texas A&M
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