2007 - Certamen 2

INGENIERÍA DE PLANTAS INDUSTRIALES Casa Central. PAUTA CERTAMEN Nº2. 20 de Junio de 2007. Ejercicio 1 (30%) Una empresa relacionada con el rubro de la exportación de minerales, necesita evaluar los costos que significan sus políticas de mantenimiento. Para esto el departamento de mantención ha obtenido los siguientes datos de los equipos que componen su proceso productivo: tasa de falla

MTFB [hr]

MTTR Correctivo [hr]

MTTR Preventivo [hr]

Costo Mercado Equipo [US$]

Costo Repuestos [US$]

Equipo 1

a=100 b=0,89

106

10

5

250.000

50.000

Equipo 2

a=250 b=5

230

4

2

80.000

16.000

Equipo 3

1/350 [hr]

350

9

7

125.500

25.100

Equipo 4

a=350 b=3

313

8

5

105.000

21.000

La empresa actualmente produce 240.000 toneladas al día, y es comercializada a un precio de 50 US$ la tonelada. Dado que la empresa debe competir a nivel mundial, todos sus esfuerzos son enfocados a disminuir los costos fijos, lo cual ha sido logrado de muy buena manera, teniendo en la actualidad costos despreciables, los costos variables alcanzan sólo un 55% del total. Como dato anexo se sabe que la empresa trabaja todos los días del año, en horario continuo. Además la empresa evalúa sus proyectos a 5 años con una tasa de descuento del 15%. La empresa cuenta con un equipo de mantención, el cual esta compuesto por 5 personas que cobran US$ 50 la hora cada uno, cobrando una multa de 10.000 US$ cada vez que deben realizar una mantención no prevista, debido a que los saca de su planificación diaria.

1. Defina la política de mantenimiento para cada componente del proceso productivo. (Utilice intervalos de tiempo múltiplos de 10 y estime que MTBMtp = tp) 2. Calcule los costo de la implementación de estas políticas a lo lago del horizonte de evaluación. 3. La empresa Soluciones S.A., especializada en equipos de minería, le ofrece a la empresa un equipo de última generación que puede realizar cualquier parte del proceso productivo, es decir, puede servir de reemplazo de cualquier equipo que la empresa tiene actualmente. Las características de este equipo son:

Equipo x

tasa de falla

MTFB [hr]

MTTR Correctivo [hr]

MTTR Preventivo [hr]

a=100 b=5

92

4

2

Costo Mercado Costo Repuestos [US$] Equipo [US$]

1.000.000

¿Por cual de los equipos del proceso productivo actual, usted aconsejaría a la empresa cambiar por este nuevo equipo de última generación? 4. La empresa además esta en estudio de aceptar una oferta de la empresa 3E, la cual le ofrece la externalización de la mantención de los equipos del proceso productivo, por un total de $ 650.000.000, lo único malo es que se deberá parar la producción durante una semana al año. ¿Le conviene a la empresa aceptar la oferta de 3E? ¿cuánto estaría ahorrando durante el horizonte de evaluación si eligiese a esta empresa? Desarrollo:

Datos para el desarrollo del ejercicio:

200.000

INGENIERÍA DE PLANTAS INDUSTRIALES Casa Central. PAUTA CERTAMEN Nº2. 20 de Junio de 2007. 240.000 toneladas/diarias 10.000 toneladas/hora 50 us$/tonelada 22,50 us$/tonelada 27,50 us$/tonelada 0,00 us$/tonelada 27,50 us$/tonelada 225.000,00 (UTILIDAD+CF)*PRODUCCIÓN $/hr 8.760 días/año 250 $/hr 3,352 10.000 por cada mantención no prevista

Producción Producción Precio Utilidad 45% Costo 55% Costo Fijo Costo Variable Costo de Ineficiencia H Costo MO FRC Multa

Pregunta Nº 1: Definición de Políticas

Equipo 2

Costo Correctivo Costo Preventivo MTBF

b a 927.000,00 16.500 229,5421856

5 250 $/hr $/hr hr

Ec[$/hr] t[hr] 1650,0 10 825,1 20 550,8 30 414,9 40 335,8 50 287,1 60 258,1 70 244,4 80 244,3 90 257,8 100 Debido a que el mínimo costo se ecuentra en 90 horas < MTBF conviene realizar una mantención preventiva cada 90 horas. Equipo 4

Costo Correctivo Costo Preventivo MTBF

b a 1.833.000,00 22.250 312,542829

Crepuestos+Cmo+Cinef Crepuestos+Cmo

Cprev*R(t) + Ccorr*(1-R(t)) t

3 350 $/hr $/hr hr

Ec[$/hr] t[hr] 2229 10 1129 20 780 30 624 40 550 50 522 60 524 70 547 80 Debido a que el mínimo costo se ecuentra en 60 horas < MTBF conviene realizar una mantención preventiva cada 60 horas.

Crepuestos+Cmo+Cinef Crepuestos+Cmo

Cprev*R(t) + Ccorr*(1-R(t)) t

Equipo 3, se le debe realizar una política de mantención correctiva debido a que posee una tasa de falla constante. Equipo 1 tiene b=0,89 < 1 por lo que la tasa de falla es decreciente, debido a esto se debe recomendar una política de mantención correctiva.

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Pregunta 2: Costo de Implementación de políticas

Mantenciones correctivas Costo = CRepuesto + CMO + CIneficiencia Costo Actualizado = Costo*H*Fa/(MTBF+MTTR) Equipo 1 Equipo 3

Tipo de mantención Correctiva Correctiva

Costo Repuesto 50.000 25.100

Costo MO 2.500 2.250

Costo Ineficiencia 2.250.000 2.025.000

Costo Total 2.302.500 2.052.350

Costo Act 583.512.997 167.874.676

Mantenciones preventivas Costo Actualizado= CE*H*Fa

Equipo 2 Equipo 5

Tipo de mantención Preventiva Preventiva

Ec 244 522

Costo Act 7.174.438 15.342.874

Costo de mantención durante el horizonte de planificación

773.904.986

Pregunta 3: Cambio por equipo de última generación

Se analiza tipo de política y sus costos:

Costo Correctivo Costo Preventivo MTBF

b a 1.111.000 200.500 92

5 100 50 50 hr

Ec[$/hr] t[hr] 20051 10 10040 20 6757 30 5244 40 4570 50 4477 60 4877 70 Debido a que el mínimo costo se ecuentra en 60 horas < MTBF conviene realizar una mantención preventiva cada 60 horas. Costo equipo

Ec 4477

Costo Act 132.465.457

Crepuestos+Cmo+Cinef Crepuestos+Cmo

Cprev*R(t) + Ccorr*(1-R(t)) t

Se cambia por el equipo 1

Pregunta 4: Alternativa de externalización

Se analiza el valor ofrecido y los costos de ineficiencia de tener la producción por una semana al año.

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Costo 3E Costo de ineficienicia Costo total

650.000.000 126.711.463 776.711.463

Costo de mantención durante el horizonte de planificación Ahorro

-2.806.476

No conviene esta alternativa, se pierden alrededor de 2 millones.

773.904.986

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Ejercicio 2 (30%) La empresa LUX es líder en el mercado de productos OMEGA. Dada su alta competitividad su cartera de clientes se ha incrementado de gran manera los últimos 2 años. Actualmente, los equipos que elaboran el insumo ZZ de los productos OMEGA, se encuentran trabajando a máxima capacidad en dos de sus plantas de procesos, que están a una distancia de 50 metros entre ellas. Dado que se han firmado contratos con nuevos clientes, la demanda extra proyectada de insumos ZZ para cada planta de procesos se muestra en los siguientes gráficos:

La planta 1 tendrá un peak aleatorio de 2000 durante una hora, mientras que la planta 2 un peak aleatorio de 3000 durante 3 horas. Para poder abastecer la demanda del insumo ZZ en el mercado están disponibles solo los siguientes equipos: EQUIPO KLK 1 KLK 2

CAPACIDAD [U/h] 3900 4500

COSTO UM 15000 17000

DISPONIBILIDAD 95% 90%

C. MANTENCION ANUAL [UM] 6000 4000

Analice cuantitativamente las siguientes alternativas: 1. Instalar el nuevo equipo entre las plantas, construyendo una bodega de almacenamiento con condiciones adecuadas para la mantención de la sustancia. Se sabe como referencia que la construcción de una bodega similar con capacidad de 500 unidades tiene un costo de 12000 Unidades, con un índice de williams de 0,8. Sabiendo que los costos de ineficiencia son infinitos determine la mejor opción de equipo y capacidad de bodega. Considere para este caso que el NSS de la demanda para ambas plantas es del 100%. 2. Si se descentraliza el abastecimiento, sin posibilidad de acumular. En este caso, los costos de ineficiencia serán de 12 [UM/h]. Para este escenario considere el NSS de planta 1 de un 95% y para la planta 2 un NSS de 85%. Datos extras: • • • •

La empresa evalúa sus proyectos a 10 años con tasa del 12%. Se trabaja 300 días al año, las 24 horas del dia. Costo de mantención anual de la bodega es de 650 UM.. Los costos totales de transporte anual de los insumos ZZ hacia las plantas de proceso son de 250 UM/mt .

Desarrollo DEMANDA MEDIA TOTAL: 3741.67 ANALISIS DE LOS EQUIPOS.

INGENIERÍA DE PLANTAS INDUSTRIALES Casa Central. PAUTA CERTAMEN Nº2. 20 de Junio de 2007. EQUIPO KLK1: en este caso, la disponibilidad del equipo entrega información importante para descartar esta opción, ya que en el mejor de los casos, incluso acumulando, es capaz de generar 0.95 * 3900= 3705, lo cual es inferior a la Dda. Media. POR LO TANTO NO SE PUEDE UTILIZAR LA OPCION. EQUIPO KLK2: mismo análisis anterior: 4500*0.9=4050, por lo tanto si es capaz de cumplir con la Dda, acumulando. Por lo tanto, la capacidad a acumular se debe analizar considerando el equipo KLK2. Un caso Peak podría darse al principio del día, por lo que se asume que la bodega comienza llena. Como el equipo es de 4500, la idea es acumular lo que está por sobre esta capacidad es decir ambos Peaks al mismo tiempo, lo que significaría estar produciendo 4600 durante 2 horas y 5000 durante 1 hora. Por lo tanto: (4600-4500)*2 + (5000-4500)*1= 700. Además, se debe considerar el caso en que el equipo falle. Para esto se sabe que la disponibilidad del equipo es de 90%, lo que significaría que en promedio un 10% del tiempo (de 24 horas), no funcionara, es decir 2,4 horas. En el peor de los casos, seria: (2.4*4500=10800). Por lo tanto, la capacidad de la bodega debe ser de11500 unidades. Los costos asignados a esta alternativa son los siguientes:

Y el costo total actualizados es: 137266.203 PREGUNTA 2. Si se descentraliza el abastecimiento, se debe analizar cada planta por separado, considerando los equipos existentes KLK1 y KLK2. Planta 1: solo se puede usar equipo KLK1, ya que por requisitos de nivel se satisfacción V/S disponibilidad es el único que cumple. Además, por capacidad no existen problemas. Los costos asociados a la alternativa son:

Y el costo global actualizado es: 73310.30165 Planta 2: para esta planta se pueden utilizar cualquiera de los 2 equipos, ya que se cumplen los requisitos por capacidad y por requisitos de nivel de satisfacción. Equipo KLK1:

Y el costo global es: 73310.3 Equipo KLK2:

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Y el costo global es: 88418.8 POR LO TANTO LA MEJOR ALTERNATIVA ES UTILIZAR EL EQUIPO KLK1.