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Retos de las ciencias administrativas desde las economías emergentes: Evolución de sociedades
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Desarrollo de modelo AHP como base para la toma de decisiones sobre
reemplazo de equipo en una empresa de autotransporte.
Luis Manuel Rosaldo Mirón*
*Universidad Popular Autónoma del Estado de Puebla
Atotonilco de Tula, Hidalgo. México.
Email: [email protected] Teléfono: (778) 7350807
Resumen:
La problemática del reemplazo de vehículos se ha analizado desde muchas
perspectivas, la mayoría de las veces desde un enfoque puramente económico
considerando principalmente el costo de reemplazo y el costo de mantenimiento, sin
embargo; los factores que intervienen es esta decisión van más allá de una simple
comparación de costos. El reemplazo oportuno se considera una decisión estratégica
ya que requiere de un gran capital para inversión y las repercusiones de este tipo de
decisión se observan en el servicio hacia los clientes, costos de mantenimiento,
productividad del equipo e incluso el impacto al medio ambiente por las emisiones
contaminantes. En este proyecto se propone el Proceso de Análisis Jerárquico como
metodología para facilitar la toma de decisiones sobre el reemplazo de la flota
vehicular de una empresa de autotransporte de carga. Esta técnica además de evaluar
de criterios múltiples para la toma de decisiones también permite considerar las
preferencias de los decisores. Estas características mostraron un gran potencial de
aplicación para el caso de estudio, además de tener mayor simplicidad en su
aplicación con respecto a otro tipo de modelos de reemplazo, de igual forma permite
incluir el número de criterios que la empresa determine, además de que al no tener
limitación en el número de alternativas a evaluar, permite considerar flotas grandes y
diferentes activos dentro de un mismo análisis.
Palabras clave: decisión estratégica, toma de decisiones, reemplazo de equipo.
Capítulo 10.Innovación y Tecnología
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Introducción:
El autotransporte a nivel nacional cuenta con una flotilla de cerca de 400,000
placas de Servicio Público Federal, que mueven aproximadamente el 83 % de las
mercancías que se consumen en el país, este sector se ha visto afectado con una caída
de hasta 40% en sus volúmenes de carga, por esta razón se ha vuelto importante que
dichas empresas tengan una mejor gestión de sus actividades (Fernandez, 2009).
Por otra parte, la Asociación Nacional de Transporte Privado (ANTP), ha
expresado que es necesario rejuvenecer la edad promedio de los vehículos de carga.
Afirmó que la vida promedio de los vehículos de autotransporte en nuestro país, va de
entre los 14 y 17 años, con lo cual se pueden ver circular tanto unidades nuevas como
camiones de más de 25 años. Explicó que el reto es acercar a todos esos camiones
con más de 20 años a una edad de por lo menos 10 años (Hernández, 2009).
La distribución por rangos de edad de las unidades motrices registradas en
México, revela que el 38% tenía una antigüedad inferior a 10 años, un 27% se ubicaba
entre los 11 y los 20 años de antigüedad, y el 35% sobrepasaba este límite de edad. Lo
anterior significa que poco menos de dos terceras partes de la flota de unidades
motrices registradas en 2003, continuaban operando a pesar de haber llegado al final
de su vida útil (que es de 10 años). La distribución por rangos de edad de las unidades
de arrastre, revela que el 50% tenía menos de 10 años de antigüedad, el 26% tenía
entre 11 y 20 años; y el 24% rebasaba los 20 años. De lo anterior se desprende que
alrededor del 50% de las unidades de arrastre registradas en 2002 estaban
depreciadas (Instituto Mexicano del Transporte [IMT], 2007).
En base a lo anterior se puede observar, que las decisiones relacionadas con la
gestión del transporte, como lo comentan Bosh y Varas (2001), involucran aspectos
estratégicos y tácticos que determinan los niveles de operación, las necesidades de
manutención y en definitiva la capacidad productiva.
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En el autotransporte de material peligroso se consideran unidades motrices así
como unidades de arrastre, principalmente pipas, que realizan el traslado de diferentes
tipos de productos entre los que se encuentran, gas licuado de petróleo, propileno,
amoniaco, azufre, combustoleo, gasolinas, asfalto, etc.
En base a Rafael (2004), la renovación oportuna de los vehículos en las
empresas transportistas se reflejan en un conjunto de beneficios significativos, ya que
además del ahorro en el consumo de combustible, se tienen importantes ventajas tales
como los ahorros en el mantenimiento en los primeros años de operación de la unidad y
una mayor disponibilidad del vehículo al reducirse los tiempos de inmovilización en el
taller.
Diversos autores han estudiado la complejidad que enfrentan los administradores
de flotas vehiculares al tratar de balancear los costos de mantenimiento y la adquisición
de unidades nuevas, cuando tratan de establecer una estrategia de reemplazo
vehicular. Es importante recordar que cuanto más avanzada es la edad de los
tractocamiones los costos de mantenimiento se incrementan; por lo general, el
reemplazo de esta clase de vehículos involucra una significativa salida de capital. En
tal virtud, una compañía de transporte debe crear ventajas competitivas minimizando
sus costos operativos a través de una buena administración de su flota vehicular, con el
fin de enfrentar la creciente y feroz competición (Bean y Morse, 1998; Dietz y Katz,
2001; Tecleab, 2002; Berger, Olazo y Oré, 2003; Estévez, 2004; González, Rodríguez y
Viveros, 2004; Dinwoodie, Roe y Song, 2007).
Dentro de las diversas técnicas utilizadas para atender esta necesidad tenemos
la presentada por Keles y Hartman (2004), los cuales utilizan un modelo de
programación entera el cual se presenta en el anexo 1, y como se podrá observar la
cantidad de variables y tipo de modelación hace sumamente complejo llevar a cabo su
aplicación de forma práctica, de igual forma lo son otro tipo de modelos como los
árboles de decisión, como el mostrado en el anexo 2, mismos que tienen la desventaja
que entre más criterios se utilicen o activos para analizar más complejidad en su
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resolución. Además ninguna de estas técnicas tiene la ventaja de analizar criterios
cualitativos como la metodología del Proceso de Análisis Jerárquico o Analytic
Hierarchy Process (AHP, por sus siglas en inglés) lo puede hacer, éstos criterios
pueden ser de gran importancia en situaciones como lo es el reemplazo de equipo.
El presente trabajo está estructurado de la siguiente manera: 1) Se define la
problemática encontrada en relación al reemplazo de equipo de empresas de
autotransporte de material peligroso, 2) Se presenta la metodología utilizada y
consideraciones de su aplicación en una empresa de autotransporte de material
peligroso en el país, 3) Se presentan los resultados de la aplicación en la empresa, 4)
Se muestran las conclusiones de esta investigación y análisis, así como las
recomendaciones correspondientes y, 5) finalmente se presentan los anexos de otro
tipo de técnicas utilizadas para el reemplazo de equipo.
Este tipo de modelo de reemplazo con el uso de la técnica AHP no se ha visto
comúnmente en la literatura de reemplazo de equipo, mucho menos en el caso
específico de autotransporte de material peligroso, mostrando ser una técnica que
puede ser de gran utilidad por su sencillez de aplicación y la capacidad de utilizar
diversos criterios en la toma de decisiones, tanto cualitativos como cuantitativos, así
como la consideración de diferentes activos como lo son tractores y remolques.
I. Definición del problema
Para obtener un apropiado reemplazo vehicular, derivado de la utilización, edad y
nivel de servicio que se desea proporcionar, es necesario considerar el momento
adecuado para realizarlo. En este sentido, algunas empresas cuentan con un sistema
de reemplazo basado en ciclos de tiempo; es decir, renuevan los tractocamiones que
tienen cierto número de años, independientemente de las condiciones en que éstos se
encuentren. El único factor que se considera para el reemplazo es precisamente el año
del tractocamión dejando de lado cualquier otra variable que pudiera tener algún
impacto diferente en la decisión de reemplazo, esto provoca que algunas unidades con
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bajos costos de operación sean reemplazadas antes que otras más recientes con altos
costos; de igual forma en estos sistemas cíclicos no se consideran otros criterios como
son, tipo de motor, marca, cantidad de emisiones al medio ambiente, consumo de
combustible, los cuales pueden ser de suma importancia al tomar una decisión de
reemplazo.
Derivado de lo anterior, la gestión del autotransporte puede enfocarse a
diferentes aspectos; sin embargo, se considera que la inversión en equipos es uno de
los aspectos estratégicos más relevantes, ya que por un lado, se requiere de un capital
importante para desarrollar dichas inversiones y por otro, el tener equipo adicional
representará un costo operativo más alto que el que se debería tener, resultando dicha
inversión contraproducente ante los objetivos deseados, pero de igual forma, si no se
cuenta con las unidades suficientes, se verá afectado el servicio al cliente y por ende la
imagen de la organización con posible repercusión en rescisiones de contrato o
limitantes para poder conseguir nuevos clientes. Por otra parte, el mantener unidades
más tiempo del que se debería, puede provocar mayores costos de mantenimiento a
futuro y de igual forma repercutir en el servicio al cliente. En el reemplazo de material
peligroso el reemplazo es fundamental por el tipo de productos transportados y el riesgo
de que se presente falla en trayecto de un equipo cargado o en su defecto y peor aún,
algún tipo de fuga en el remolque o pipa.
Aunque existen varios modelos que han atacado el problema del reemplazo de
equipo, estos son muy complejos cuando intentan considerar diversas variables en
dicho modelo, resultado en procesos de análisis muy complejos que requieren sistemas
computacionales especializados para llevar a cabo los cálculos, así como personal con
conocimientos muy particulares del área.
De acuerdo a Velásquez (2008), son pocos los estudios concretos que abordan
la innovación en el sector autotransporte en México, pese a que en algunas
instituciones de educación superior se imparten carreras relacionadas con el sector, lo
que refleja el poco interés de las instituciones autotransportistas por la investigación,
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además de no tener, en apariencia, un deseo de acercarse a los centros de enseñanza,
para encontrar soluciones a sus problemas tecnológicos y para la formación de cuadros
profesionales en el sector.
II. Metodología
Se utilizó la metodología de estudio de caso para esta investigación. De acuerdo
a Noor (2008), este método permite comprender la complejidad de las actividades en la
vida real así como entender un problema en particular si hay suficiente información para
ello.
La metodología de desarrollo de la investigación presenta el siguiente proceso:
1. Selección de la Empresa donde aplicará la Herramienta
Se eligió a la empresa Autotanques nieto, S.A. de C.V., debido a que se tiene
contacto con personal de confianza, quienes tienen acceso a los datos requeridos para
aplicar la metodología, así mismo se mostraron interesados en la aplicación de la
misma.
2. Identificación del problema y Definición del Objetivo
Se tuvo una reunión con el Subdirector de operaciones de la organización, para
acotar la problemática que se abordaría con la metodología en cuestión, así como los
aspectos técnicos-operativos de la empresa transportista, a partir de dicha reunión fue
posible definir que el objetivo de la implementación de AHP era determinar que
unidades (Tracto camiones) se reemplazarían desde un enfoque de priorización.
Considerando que la empresa desea hacer el mejor uso posible de sus recursos
financieros destinados a esta actividad.
3. Identificación de criterios
Una vez que fue definido el objetivo del estudio, se establecieron los criterios
sobre los cuales se iba a priorizar la decisión de reemplazo:
Factor de diesel
Costos de mantenimiento
Modelo de la Unidad
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Tipo de motor
Valor de reventa
Depreciación
Se sostuvo una reunión tanto con la Subdirección de operación así como con el
Contador General para establecer la ponderación o importancia a cada criterio.
4. Identificación de alternativas
En esta primera fase de aplicación del proyecto se acordó hacer una aplicación
para determinar la mejor decisión de reemplazar 2 unidades en una de las bases de la
empresa ubicada en Atotonilco de Tula, Hgo.
Se establecieron siete posibles unidades para ser reemplazadas, y la selección
de las mismas radicó en el análisis histórico estadístico de los criterios establecidos en
la etapa anterior, esto implicó revisión de bitácoras de mantenimiento de unidades,
reportes de liquidaciones, reportes contables, entre otras fuentes de información.
5. Selección de la medida
Debido a que se seleccionaron siete posibles unidades para reemplazo, se tomo
la medida relativa para comparar por pares (alternativas-criterios).
6. Evaluación del modelo
Con la información obtenida y analizada en los puntos anteriores se modelo la
estructura jerárquica del problema (ver Figura 1) del reemplazo de unidades. El primer
nivel de la estructura corresponde al propósito del problema, el segundo a los criterios y
el tercero a las alternativas o selecciones posibles.
Se utilizo el software Expert Choice para dar solución al análisis. Los resultados
derivados se mencionan en el siguiente apartado.
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Figura 1. Diagrama de Jerarquías
III. Resultados
Se encontró que la herramienta AHP es excelente para ayudar a los tomadores
de decisiones en la empresa de transporte para definir de mejor forma las unidades a
reemplazar. Una de las principales ventajas observadas, es que dicho método
considera diferentes criterios en la evaluación; pero a su vez, su forma de resolución no
es tan compleja como lo podrían ser modelos que utilizan programación dinámica.
El modelo que se desarrolló, puede ser utilizado para comparar tractocamiones
de diferentes modelos y de igual forma no hay un número limitado para la cantidad de
tractocamiones a evaluar, obviamente entre más sean, mayor cantidad de cálculos se
tendrán que llevar a cabo.
Se propuso a la empresa definir como alternativas todos los tractocamiones que
a su consideración pueden ser tomados en cuenta para reemplazar, pero al utilizar el
modelo debe solamente seleccionar el número de tractocamiones que estén adecuados
al presupuesto.
Al utilizar el software Expert Choice como herramienta para la resolución de los
cálculos del modelo AHP de reemplazo para la empresa de autotransporte, quedaron
definidos el objetivo, los criterios y sus alternativas. En este punto se analizó junto con
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el encargado de tomar decisiones en la empresa, cuáles eran los pesos que debían
tener los criterios, ponderando con mayor valor los costos de mantenimiento y
posteriormente el modelo de la unidad (figura 2).
Figura 2. Pesos asignados a los criterios a considerar en proceso de reemplazo.
Para cada uno de los criterios se evaluaron las preferencias respecto a las
alternativas. En el caso del Factor de Diesel (figura 3), el resultado se muestra en la
siguiente gráfica. El valor de la inconsistencia es menor a 0.1 por lo cual es aceptable.
Figura 3. Evaluación del criterio Factor de Diesel.
Para el criterio Costos de Mantenimiento (figura 4), los resultados fueron los
siguientes:
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Figura 4. Evaluación del criterio Costos de Mantenimiento.
Para el criterio Modelo de la Unidad (figura 5), cuyos resultados se muestran a
continuación; cabe señalar que para este caso particular se evaluaron 3 modelos de
unidad, año 2005, año 2006 y año 2007. Esta situación fue importante para el tomador
de decisiones de la empresa ya que normalmente la decisión de reemplazo era en
automático cambiar las unidades de modelo menos reciente.
Figura 5. Evaluación del criterio Modelo de la Unidad
Para el criterio Tipo de Motor (figura 6) los resultados fueron los siguientes,
considerando que la empresa solo tenía en consideración el cambio unidades con dos
tipos de motores, Caterpillar y Cummings. Aunque para el tomador de decisiones, fue
muy atractivo poder tomar en cuenta esta variable ya que en ocasiones se han probado
otro tipo de motores:
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Figura 6. Evaluación del criterio Tipo de Motor.
Para el criterio Valor de Reventa (figura 7) los resultados fueron los siguientes:
Figura 7. Evaluación del criterio Valor de Reventa.
Para el criterio Depreciación (figura 8) los resultados fueron los siguientes:
Figura 8. Evaluación del criterio Depreciación.
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El resultado final de la aplicación del modelo AHP de reemplazo de equipo para
la empresa de autotransporte (figura 9), dio como resultado reemplazar los tractores
económicos 020 y 040, siendo ambos modelos 2005.
Figura 9. Resultado de análisis de reemplazo utilizando metodología AHP.
Se explicó y analizó durante la aplicación del modelo que al realizar un análisis
de sensibilidad se pudiera observar algún cambio dependiendo la ponderación de los
criterios. A continuación se muestran algunos ejemplos de esta situación partiendo del
resultado final que se muestra en la figura 10.
Figura 10. Análisis de sensibilidad con mayor peso al Modelo de la Unidad.
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El primer cambio que se llevó a cabo, fue dar mayor peso al modelo de la unidad,
situación tradicionalmente manejada por la empresa, pero en este caso el resultado no
tuvo mayor sensibilidad a este cambio en el criterio mencionado.
Figura 11. Análisis de sensibilidad dando mayor peso al Tipo de Motor.
Por otra parte, dando mayor peso al tipo de motor (figura 11), a sugerencia del
tomador de decisiones de la empresa, si se puede observar que la decisión final tendría
cambios. Es decir, la recomendación sería cambiar el económico 040 (modelo 2005) y
el económico 144 (modelo 2006).
La aplicación del modelo fue clara y entendible para realizar el análisis de la
decisión en juego, así como para la toma de decisiones correspondiente.
En este caso, el desarrollo y aplicación se desarrollo en una etapa de reemplazo
de equipo baja para la organización, debido a que el presupuesto principal de este
rubro ya había sido cubierto a principio de año, por lo que se espera que se pueda
hacer una aplicación en mayor escala en el siguiente periodo de asignación de
presupuestos para reemplazo de equipo, en donde podrán entrar en juego mayor
cantidad de tractores de la compañía así como los remolques y de igual forma su
replicación en otras bases de la empresa en donde se lleva a cabo el mismo proceso.
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IV. Las conclusiones y recomendaciones
Como se verificó con el personal de la empresa el modelo que se utilizó es
mucho más simple en su aplicación que algunos modelos que utilizan técnicas de
investigación de operaciones, pero también se debe considerar que el modelo no es tan
simple en sus cálculos como el método contable para reemplazo de equipo, conocido
como Costo Promedio Anual, el cual utiliza solamente los criterios depreciación y
mantenimiento anual acumulado para llevar a cabo la decisión del momento de
reemplazo, aunque la ventaja de éste modelo basado en la metodología AHP, es que
tiene la consideración de criterios cualitativos importantes para el proceso de toma de
decisiones.
Por lo anterior se puede decir que el modelo cumplió con las necesidades de la
empresa en donde fue aplicado, logrando ampliar la cantidad de criterios a tomar en
cuenta para el reemplazo de unidades y de igual forma dando la posibilidad de que
entraran en juego tractocamiones de diferentes modelos (años) en el proceso de
determinación de reemplazo. Estas dos funciones del modelo dejaron mucha
satisfacción en el tomador de decisiones quien reconoció que el método es de un
manejo sencillo en comparación como se ha mencionado con otro tipo de modelos de
programación dinámica para los cuales es necesario software especializado, de alto
costo y con conocimientos especializados para poder darles seguimiento y solución.
Aunque en esta ocasión la resolución del modelo AHP de reemplazo se llevó a
cabo por medio de Expert Choice, se demostró al personal de la empresa que es
posible llevarlo a cabo en una hoja de cálculo, lo cual de igual forma agradó al personal
correspondiente.
El modelo presentado, se puede expandir a una mayor cantidad de criterios
dependiendo la empresa y el o los encargados de tomar decisiones en la organización.
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De igual forma esta metodología tiene la ventaja que no hay limitación en el número de
alternativas.
El trabajo futura y como extensión del modelo actual, es la aplicación para
analizar el reemplazo conjunto de tractocamiones y remolques en base a los diferentes
criterios definidos por la organización así como el presupuesto que se considere para
este fin.
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Referencias
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Anexo 1
Modelo desarrollado por Hartman y Keles (2004), basado en programación
entera.
Sujeto a:
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Anexo 2
Se presenta la alternativa del uso de árbol de decisión para la situación de
reemplazo de unidades. Dentro de las situaciones observadas en comparación con el
modelo AHP es que es más complicado evaluar algunas variables, como lo son en este
caso el factor de diesel y el modelo de la unidad.
El ejemplo que se presenta a continuación no contempla todas los
tractocamiones a reemplazar como fue el modelo de AHP, pero esto es debido
solamente a la limitante del software Treeplan.
Para el objetivo en esta aplicación se pudo confirmar que la aplicación del
modelo AHP para reemplazo de equipo fue lo más viable para la organización. El árbol
de decisión aunque conduce a un resultado similar en este caso (reemplazar el TR-020
como primera opción), está dejando de lado algunas consideraciones adicionales como
ya se mencionó, que en algún momento si pudieran influir en el resultado final.
Obviamente se pueden incluir en el modelo, pero provoca hacer cálculos adicionales,
por ejemplo para el factor de diesel se podría hacer el cálculo del costo promedio anual
de cada unidad, normalizándolo para que fuera un parámetro equivalente, pero la
finalidad del desarrollo del modelo de reemplazo para la organización es que pueda
obtener resultados satisfactorios sin tanta complejidad en sus cálculos.
A continuación se muestra el ejemplo del árbol de decisión para el reemplazo de
equipo utilizando algunos de los parámetros utilizados en el modelos AHP.
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