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.