Uned Dce Ejercicios y Soluciones de Contabilidad de Costes i (1)
Soluciones I+D para reduccion de costes
Transcript of Soluciones I+D para reduccion de costes
Jornadas Técnicas AEE, Madrid, Diciembre 2010. , Diego Otamendi
Posibilidades de la I+D+i para la
reducción de costes.
Soluciones ligadas a los
aerogeneradores.
Diego Otamendi, MTorres Ólvega Industrial Jornadas Tecnicas AEE. Madrid, 02-Diciembre 2010.
Jornadas Técnicas AEE, Madrid, Diciembre 2010. , Diego Otamendi
Introducción: Qué y para qué. Bases de la reducción del
costo a través del I+D+i.
Definición de coste. Punto de partida de las estrategias de
reducción.
Factores estratégicos para la política del I+D+i. ¿Dónde
aplicarlo?
Escenarios actuales.
Temas pendientes.
INDICE
Jornadas Técnicas AEE, Madrid, Diciembre 2010. , Diego Otamendi
La inversión en I+D+i es una buena estrategia para la reducción de costes
de un aerogenerador.
Coste: Estrategias de reducción. Bases
“Invirtiendo en I+D+i se pueden reducir costes”
La decisión estratégica de reducción de coste a través del I+D+i puede ser
aplicada en cualquiera de los distintos factores que afectan al coste,
consiguiendo diferentes resultados dependiendo de la contribución al coste
de cada uno de ellos.
“El ahorro de coste no depende solo del éxito del I+D+i, depende también de en qué
componente se aplica”
Es fundamental una correcta interpretación de la definición del coste de los
aerogeneradores ya que existen muchos campos sobre los que desarrollar
nuevas tecnologías, permitiendo así estrategias diferenciadoras entre las
distintas compañías.“Se puede mejorar COE de muchas formas permitiendo la diferenciación”
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Existen diferentes términos a incluir en la ecuación del coste:
PRIMERA APROXIMACIÓN:
•Costes de desarrollo.
•Coste de materiales (Materias prima & manufactura)
•Coste de transporte, montaje y PEM.
•Coste del parque eólico.
SEGUNDA APROXIMACIÓN:
•Energía Anual Producida.
•Disponibilidad.
•Vida esperada de máquina (aumentar los 20 años calculados).
•Mantenimiento.
•Coste de desmontaje y reciclaje.
•Costes de desarrollo, validación y certificación de producto.
Coste: Definición de coste
OBJETIVO: Mejora del COE
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La planificación de la inversión en I+D+i es una decisión estratégica que ha
de tener en cuenta los siguientes factores:
I.- La contribución al coste de cada uno de los factores.
Para ser efectivo hay que trabajar en los elementos que más contribuyen al
coste.
II.- Las mejoras de energía producida y / o funcionalidades adicionales.
Mejorando las prestaciones de la máquina o del parque.
III.- El mercado objetivo de la compañía.
Para potenciar el desarrollo en los principales requerimientos del mercado
objetivo o reducir las partidas más afectadas por los mercados destino.
IV.- I+D+i como elemento de diferenciación en el mercado
Diferenciarse de la competencia para ganar espacio de mercado.
Coste: Factores estratégicos
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I.- La contribución de cada uno de los factores del coste.
La contribución al coste de cada factor es distinta para cada máquina, y
depende de variables como la tecnología, el concepto de máquina, etc...
Aún así se pueden generalizar las siguientes afirmaciones:
Coste: Factores estratégicos
•Acciones de I+D+i en palas, torres, control, generadores multipolo, transporte, instalación y mantenimiento buscan reducción de coste.
NACELLE MECH
13% NACELLE
ELECTRICA
5%
NACELLE ELECTRO
10%
HUB
7%
PALAS
20%
TORRE MECANICA
20%
OTROS
12%
TRANSP &MTJE
5%
Mantenimiento
8%
•Acciones sobre sensores, sistemas de pitch y yaw, multiplicadoras, convertidores, sistemas de refrigeración, sistemas de control, algoritmos de supervisión y predicción, mantenimiento etc están orientados a la mejora de coste vía mejora de fiabilidad, disponibilidad y rendimiento.
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II.- Las mejoras de energía producida y / o funcionalidades adicionales.
Factores como la producción, disponibilidad, fiabilidad y vida de máquina
afectan directamente al coste y generalmente en proporciones superiores
a las reducciones estimadas de coste.
Coste: Factores estratégicos
• Nuevas funcionalidades que mejoren costes al promotor.
• Máquinas con mayor rendimiento.
• Mejoras del I+D+i aplicadas a la mejora de la disponibilidad.
• Menores costes de mantenimiento.
• Máquinas con mayor esperanza de vida.
PROBLEMA: ¿Cómo se demuestra al promotor esta mejora?
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III.- El mercado objetivo de la compañía.
Máquinas situadas en países con normativas eléctricas estrictas o redes
débiles, orografías complicadas, deficientes redes de transporte por
carretera, condiciones climáticas especiales (temperaturas, arenas o
ambientes corrosivos, hielo, tifones e huracanes, terremotos...).
Las inversiones en I+D+i están justificadas si en estos países se apuesta
por una alta integración de energía eólica en la red.
IV.- I+D+i como elemento de diferenciación en el mercado
Aunque sin una contribución directa en coste, el I+D+i puede aplicarse
para potenciar elementos diferenciadores dentro del mercado. Estos
elementos han de contribuir de una forma clara en el coste, normalmente
vía fiabilidad o aumento de prestaciones.
Coste: Factores estratégicos
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ESCENARIO I. Reducción de costos de máquina
Premisas del desarrollo de I+D+i para la reducción de costos.
•No aumentar el coste de otros componentes en proporción superior a la mejora de este.
•No afectar el diseño o las funcionalidades de otros componentes.
•Tener en cuesta coste, disponibilidad y variabilidad de materia prima, costes de fabricación
Escenarios de I+D+i para la reducción de costos vía reducción de precio:
•Reduciendo las cargas de entrada.
•Cambios de diseño para la reducción del peso.
•Cambios de diseño para la reducción del costo de materias primas
•Reducción del coste de fabricación de componentes
•Minimización de costes logísticos (transporte e instalación).
•Estandarizando, simplificando o abaratando componentes.
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• Nuevas metodologías de cálculo reduciendo incertidumbres y coeficientes
de seguridad.
• Desarrollando nueva sensórica para la mejora de algoritmos de control:
Estimadores, sensores láser y de fibra óptica, acelerómetros, nuevos
algoritmos de control y supervisión, estrategias de control de parque...
• Mejorando la distribución de cargas por los componentes estructurales.
• Desarrollando perfiles y estructuras de pala con menores cargas
•Nuevos conceptos: Ejes verticales, minieólica en masa...
Escenarios de I+D+i para la reducción de costos vía reducción de precio: •Reduciendo las cargas de entrada.•Cambios de diseño para la reducción del peso.•Cambios de diseño para la reducción del costo de materias primas.•Reducción del coste de fabricación de componentes.•Minimización de costes logísticos (transporte e instalación).•Estandarizando, simplificando o abaratando componentes.
ESCENARIO I. Reducción de costos de máquina
Estrategias I+D+i existentes / en desarrollo en el mercado
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•Nuevos conceptos de bastidor, con elementos integrados
•Estructuras de torre más ligeras u optimizadas.
•Palas más largas con el mismo nivel de carga y mayores velocidades de
punta de pala.
•Multiplicadoras más sencillas.
•Reducción o eliminación de ejes rápidos
•Reducción del número de componentes. Simplificación de diseño
Escenarios de I+D+i para la reducción de costos vía reducción de precio: •Reduciendo las cargas de entrada.•Cambios de diseño para la reducción del peso.•Cambios de diseño para la reducción del costo de materias primas.•Reducción del coste de fabricación de componentes.•Minimización de costes logísticos (transporte e instalación).•Estandarizando, simplificando o abaratando componentes.
ESCENARIO I. Reducción de costos de máquina
Estrategias I+D+i existentes / en desarrollo en el mercado
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• Realizando diseños con menos y más sencillas operaciones de fabricación.
• Cambiando los materiales de componentes por otros más económicos o
introduciendo otros materiales: Fibra de vidrio, composites, plásticos...
• Palas más largas con el mismo nivel de carga y mayores velocidades de
punta de pala.
• Nuevos diseños que permitan la automatización de procesos manuales. Ej:
Fabricación automática de palas.
• Diseñando componentes para su transporte e instalación con medios
estándares en lugar de transportes o grúas especiales.
Escenarios de I+D+i para la reducción de costos vía reducción de precio: •Reduciendo las cargas de entrada.•Cambios de diseño para la reducción del peso.•Cambios de diseño para la reducción del costo de materias primas.•Reducción del coste de fabricación de componentes.•Minimización de costes logísticos (transporte e instalación).•Estandarizando, simplificando o abaratando componentes.
ESCENARIO I. Reducción de costos de máquina
Estrategias I+D+i existentes / en desarrollo en el mercado
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• Diseñando generadores que reduzcan los ejes rápidos.
• Nuevos conceptos de convertidores multinivel, alta tensión o de mayor
rendimiento.
• Reutilizando componentes para distintos productos.
• Simplificando el diseño a conceptos integrados.
• Generadores refrigerados por líquidos / gases.
• Generación en alta tensión que reduzcan su tamaño y coste.
Escenarios de I+D+i para la reducción de costos vía reducción de precio: •Reduciendo las cargas de entrada.•Cambios de diseño para la reducción del peso.•Cambios de diseño para la reducción del costo de materias primas.•Reducción del coste de fabricación de componentes.•Minimización de costes logísticos (transporte e instalación).•Estandarizando, simplificando o abaratando componentes.
ESCENARIO I. Reducción de costos de máquina
Estrategias I+D+i existentes / en desarrollo en el mercado
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ESCENARIO II. Mejoras en Energía producida
Premisas del desarrollo de I+D+i para la mejora de energía producida.
•EL ÚNICO OBJETIVO es producir energía.
•La producción obtenida durante la vida de la máquina ha de justificar el coste de la inversión realizada.
Escenarios de I+D+i para la mejora de producción:
• Aumento de rendimiento (solo considerable con producción parcial).
• Aumento de disponibilidad anual.
• Incremento de la vida útil del aerogenerador
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ESCENARIO II. Mejoras en Energía producida
Escenarios de I+D+i para la mejora de producción:
• Aumento de rendimiento
• Aumento de disponibilidad anual.
• Incremento de la vida útil del aerogenerador
Estrategias I+D+i existentes / en desarrollo en el mercado
• Palas de alta velocidad de punta de pala y alto rendimiento.
• Generadores y convertidores de alto rendimiento.
• Sistemas pasivos de refrigeración que reduzcan las pérdidas.
• Sistemas de control predictivos / adaptativos
• Sistemas de generación en alta tensión
• Convertidores de alto rendimiento s producción parcial, sistemas
paralelizados.
• Diseños basados en sobrecargas parciales.
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ESCENARIO II. Mejoras en Energía producida
Escenarios de I+D+i para la mejora de producción:
• Aumento de rendimiento.
• Aumento de disponibilidad anual.
• Incremento de la vida útil del aerogenerador
Estrategias I+D+i existentes / en desarrollo en el mercado
• Sistemas redundantes basados en estimadores.
• Modos degradados para minimizar la pérdida de disponibilidad.
• Sensórica inteligente para la predicción del fallo y programación de
preventivo.
• Reducción del número de componentes. Clara tendencia al Direct drive.
• Sistemas de control a nivel de parque para la mejora de la disponibilidad.
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ESCENARIO II. Mejoras en Energía producida
Escenarios de I+D+i para la mejora de producción:
• Aumento de rendimiento.
• Aumento de disponibilidad anual.
• Incremento de la vida útil del aerogenerador.
Estrategias I+D+i existentes / en desarrollo en el mercado
• Sistemas de predicción de consumo de vida en componentes críticos.
• Mejoras en los criterios de cálculo y diseño.
• Mejores materiales para asegurar propiedades durante 20 años
• Sistemas de control que minimicen la fatiga.
• ...
1 año más de operación equivale a un 5% más de producción anual
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ESCENARIO III. El mercado objetivo.
Se desarrollan nuevas funcionalidades y se mejoran los puntos clave
específicos de los mercados objetivo
• Sistemas de detección o antihielo en palas
• Nuevos materiales insensibles a la corrosión / salinidad
• Cimentaciones específicas para Offshore en aguas profundas.
• Sistemas híbridos para alta penetración eólica
• Sistemas full converter avanzados para redes débiles.
Estrategias I+D+i existentes / en desarrollo en el mercado
ESCENARIO IV. Elemento diferenciador
Cada fabricante se está posicionando con factores diferenciadores de la
competencia que intentan reforzar a través del I+D+i.
• Sistemas modulares.
• Funcionalidades específicas...
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• Conforme van evolucionando los tamaños de las máquinas y el sector
las problemáticas cambian teniendo que renovar esfuerzos en el I+D+i.
• Es difícil cuantificar las mejoras obtenidas por le I+D+i si no es por su
impacto en el coste de materiales, fabricación, transporte o instalación.
• La inclusión de el coste de desmantelamiento y reciclaje dentro de la
ecuación del coste de la energía no está extendida en el mercado.
• Los nuevos requerimientos del mercado afectan a las funcionalidades y
al coste.
• ¿Dónde está el límite de la inversión de I+D+i para la reducción del
coste?
• ¿Dónde están los retos tecnológicos?
INCERTIDUMBRES. Temas pendientes
“I+D+i es un medio, no un fin”
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Posibilidades de la I+D+i para la reducción de costes
Diego Otamendi, Mtorres Olvega IndustrialCrta. Pamplona-Huesca Km9. Torres de Elorz, (Navarra) Spain
Phone : +34 948 317 811 E-mail:[email protected]
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