Modelo de Decisión para Identificar y Evaluar los Beneficios Tangibles e Intangibles en la Implantación de un CIM-Edición Única

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Modelo de Decisión para Identificar y Evaluar los Beneficios

Tangibles e Intangibles en la Implantación de un CIM-Edición

Única

Title Modelo de Decisión para Identificar y Evaluar los Beneficios Tangibles e Intangibles en la Implantación de un CIM-Edición Única

Authors Luis Ricardo Vidal Portilla

Affiliation Campus Monterrey

Issue Date 2000-06-01

Item type Tesis

Rights Open Access

Downloaded 19-Jan-2017 07:57:54

INSTITUTO TECNOLÓGICO Y DE ESTUDIOS

SUPERIORES DE MONTERREY

CAMPUS MONTERREY

DIVISIÓN DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA PROGRAMA DE GRADUADOS EN INGENIERÍA

MODELO DE DECISIÓN PARA IDENTIFICAR Y EVALUAR LOS BENEFICIOS TANGIBLES E INTANGIBLES EN LA IMPLANTACIÓN DE UN CIM

TESIS

PRESENTADA COMO REQUISITO PARCIAL PARA OBTENER EL GRADO ACADÉMICO DE

MAESTRO EN CIENCIAS

ESPECIALIDAD EN INGENIERÍA INDUSTRIAL

LUIS RICARDO VIDAL PORTILLA

INSTITUTO TECNOLÓGICO Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY CAMPUS MONTERREY

DIVISIÓN DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

PROGRAMA DE GRADUADOS EN INGENIERÍA

Los miembros del comité de tesis recomendamos que la presente tesis del Ing. Luis Ricardo Vidal Portilla sea aceptada como requisito parcial para obtener el grado académico de Maestro en Ciencias especialidad en:

INGENIERÍA INDUSTRIAL

Comité de Tesis:

Gabriel Arturo Barraza Enríquez, Ph. D. SINODAL

APROBADO

Federico Viramontes Brown, Ph. D.

Director del Programa de Graduados en Ingeniería

Dedicatoria

A Dios nuestro señor por permitirme alcanzar un objetivo más en vida y brindarme todo lo que necesito para ser feliz... mi familia.

A mi madre y a mi tía que han creído siempre a mí, brindándome su amor y que sin su apoyo hubiera sido difícil emprender este reto, las quiero mucho.

Con cariño y recuerdo a la memoria de mi abuela Josefina, que estuvo conmigo desde mi infancia hasta mi adolescencia cuidándome y brindándome todo su amor.

Agradecimientos

Un sincero agradecimiento a mi asesor de Tesis, M.C. Heriberto García Reyes, por haber confiado en mi y permitirme desarrollar este trabajo bajo su dirección contando siempre con su tiempo y apoyo.

Quiero agradecer al Dr. Gabriel Arturo Barraza Enríquez y al Dr. José Manuel Sánchez García por interesarse en formar parte del comité de Tesis y por contar con sus valiosas observaciones y comentarios para mejorar este trabajo.

A todas aquellas personas que han compartido mis esperanzas, tristeza y alegrías, permitiéndome formar parte de su vida, aunque algunas de ellas ya no se encuentran cerca, siempre estarán en mi corazón gracias por todo el cariño y el apoyo que me brindaron.

A una vieja amiga (nueva), Blanca, por compartir bellos momentos y soportarme mis malos ratos a través del estudio de esta maestría, y espero que todos sus anhelos y deseos se cumplan.

Página

Resumen iv Lista de Abreviaturas v índice de figuras vii índice de tablas ix

Capitulo 1

Introducción 1

1.1. Antecedentes 2 1.2. Definición del problema 3 1.3. Objetivos de la investigación 4 1.4. Alcances y limitaciones 4 1.5. Estrategia de investigación 5

Capitulo 2

Marco Teórico. Manufactura Integrada por Computadora (CIM)

y Métodos y técnicas de evaluación 6

2.1. Definición de una empresa de manufactura 6 2.2. ¿Que es el concepto de CIM? 7 2.2.1 Funciones del CIM 8 2.3. Algunos modelos de CIM 10

2.3.1. CIM de IBM 10 2.3.2. Digital Equipment Corporation y Siemens AG 11 2.3.3. Esprit CIM-OSA 12 2.4. Niveles de recursión del CIM 13 2.5. Beneficios tangibles e intangibles de utilizar CIM 14 2.6. Desventajas 15 2.7. Personal requerido 16 2.8. Mitos y realidades 16 2.9. Relación del CIM con otros conceptos. 17 2.10. Proceso de justificación del CIM 19 2.11. Algunas clasificaciones de los métodos para evaluar CIM 21 2.12. Descripción de los métodos tradicionales de ingeniería (económicos) 24 2.12.1. Flujo de efectivo descontado 25

2.12.1.1. Valor Presente Neto (VPN) y

2.13. Descripción de modelos o técnicas empleadas en la justificación

del CIM que consideran atributos cuantitativos y cualitativos 33 2.13.1. Modelos de decisión para multiatributos, Análisis razón

costo/beneficio y Proceso analítico de jerarquía (AHP) 33 2.13.2. Modelos de puntaje o calificación (scoring models) 36 2.13.3. Métodos de más alta relación (Outranking Methods) 39

2.13.3.1. Electre (Elimination Et Choice Translating Algorithm) y Oreste (Organization Rangement Et Synthese) 39 2.13.3.2. Promethee (Preferent Ranking Organization Methods for

Enrichment Evaluations) 40 2.13.4. Árboles de decisión 40 2.13.5. Jerárquicos (simulación) 41 2.13.6. Modelos optimistas-pesimistas 41 2.13.7. Estratégicos 42

Capitulo 3

Investigación de campo 43

3.1. ¿Porque una encuesta? 43 3.2. Objetivo 43 3.3. Tipo de encuesta 43 3.4. Determinación del perfil de las empresas donde se aplicó la encuesta 44 3.5. Resumen de del proceso de investigación 45 3.6. Análisis de la información 45

Capitulo 4

Modelo propuesto 61

4.1. Identificación, selección y clasificación de atributos críticos

de desempeño 62 4.2. Identificación de atributos que impactan directamente en la estimación

del flujo de efectivo neto 64 4.3. Estimación de los beneficios tangibles por medio de simulación para

Capitulo 5

Conclusiones 80

5.1. Conclusiones en la evaluación del CIM 80 5.2. Investigaciones futuras 81

Anexo 1.

Descripción de los elementos de un CIM. 82

Anexo 2.

Encuesta 94

Resumen

La tendencia que se presenta en las industrias de manufactura es automatizar sus procesos, logrando reducir los defectos y los tiempos de producción incrementando sus beneficios económicos e intangibles, uno de los conceptos que involucra la automatización e integración de los procesos es la Manufactura Integrada por Computadora (CIM), siendo este uno de los tres pilares de la Manufactura de Clase Mundial (MCM) junto con Control total de calidad y el sistema Justo a tiempo.

La implantación del CIM debe estar soportada a su vez por los otros pilares ya que la automatización esta basada en la simplificación de las actividades siendo esta uno de los principales beneficios del Justo a tiempo, por otra parte, el papel que juega el Control total de calidad es de suma importancia ya que asegura la calidad en la fabricación del producto, la cual es realizada por los diversos elementos del CIM.

Sin embargo, uno de los principales problemas al tratar de justificar la Manufactura Integrada por Computadora, es considerar sólo beneficios de orden económico dejando a un lado beneficios que presentan dificultad al medirlos (beneficios intangibles), y por lo tanto, son excluidos de dicho proceso. De acuerdo con los resultados de las encuestas y literatura sobre el tema presentado en este trabajo manifiestan la importancia de aplicar métodos y técnicas de evaluación apropiados que consideren ambos tipos de beneficios.

Lista de Abreviaturas

Vehículos Guiados Automatizados

Manejo Automático de Materiales Sistema de Carga y Descarga Automáticos

Lista de materiales

Diseño Asistido por Computadora Ingeniería Asistida por

Computadora

Manufactura Asistida por Computadora

Planeación Asistida por Computadora

Proceso de Planeación Asistido por Computadora

Control de Calidad Asistido por Computadora

Células o celdas de manufactura Manufactura Integrada por Computadora

Control Numérico Computarizado Comunicación Orientada a la Información de Producción y Sistemas de Control

Control Total de Calidad

Planeación de los Recursos de la Empresa

Programa Estratégico para la Investigación y Desarrollo en la Tecnología de Información Grupos Tecnológicos Justo A Tiempo Mejora Continua

Manufactura de Clase Mundial

Automated Guidance vehicles

Automated Materials Handling

Automated Storage / Retrival Systems Bill Of Material

Computer Aided Desing Computer Aided

Engineering Computer Aided Manufacturing

Computer Aided Planning Computer Aided Process Planing

Computer Aided Quality Control Computer Integrated Manufacturing Computer Numerical Control Communication Oriented Production Information and Control System

Total Quality Control Elimination Et Choice Translating Algorithm Enterprise Resourse Planning

European Strategic Program for Research in Information Technology

Group Technology Just in Time

Manufacturing Accounting and Production Information Control System

MRP NC ORESTE PLC's PP&C PROMETHEE QFD R&D TIR (IRR) TQM

Planeación de los Requerimientos de Materiales

Control Numérico

Controladores Lógicos Programables

Planeación y Control de la Producción

Despliegue de la Función de Calidad

Investigación y Desarrollo Tasa Interna de Retorno

Administración por Calidad Total TREMA (MARR) Tasa Mínima Atractiva de Retorno VAE

VMEA VPN WIP

Valor Anual Equivalente

Método de Variante y Análisis de Efectos

Valor Presente Neto Trabajo en proceso

Materials Requirements Planning

Numerical Control

Organization Rangement Et Synthese

Programmable Logic Controllers

Production Planning and Control

Preferent Ranking

Organization Methods for Enrichment Evaluations Quality Funtion

Deployment

Research & Development Internal Rate Return Total Quality Management Minimum Attractive Rate of Return

Variant Mode and Effects Analysis

índice de Figuras.

Página

Figura 1 Principales funciones de CIM [Hitomi, 1990] 9

Figura 2 Elementos de la arquitectura de CIM definidos por IBM 11

Figura 3 Elementos de la estructura de CIM definidos por

Digital Equipment Corporation 12

Figura 4 Primer nivel de detalle de CIM de General Electric 13

Figura 5 Segundo nivel de detalle de CIM de General Electric 14

Figura 6 Estructura de la Manufactura de clase mundial mostrando la

relación de JIT, CTC y CIM [Gunn, 1987], adaptación de Mejia

[1996] 18

Figura 7 Clasificación de los métodos de evaluación[Meredith & Suresh,

1986 ]. 22

Figura 8 Clasificación de métodos de evaluación [Randhawa & West,

1992]. 23

Figura 9 Estado del arte de las técnicas o modelos utilizados para la

justificación de la inversión del CIM 24

Figúra 10 Definición matemática del VPN 26

Figura 11 Alternativa con múltiples tasas internas de recuperación 29

Figura 12 Clasificación de las inversiones o proyectos de acuerdo al tipo de

TIR[CossBu, 1995] 29

Figura 13 Representación gráfica de propuestas estratégicas y alternativas

técnicas 36

Figura 14 Comportamiento de las respuestas a la pregunta 1 46

Figura 15 Comportamiento de las respuestas a la pregunta 5 47

Figura 16 Comportamiento de las respuestas a la pregunta 6 48

Figura 17 Número de veces que fueron mencionados los elementos del CIM 49

Figura 18 Número de veces que fueron mencionados los beneficios

generados por el CIM 51

Figura 19 Problemas detectados en la implantación del CIM de acuerdo a las

empresas encuestadas 53

Figura 20 Consideración de los beneficios generados por el CIM 54

Figura 21 Métodos y técnicas utilizadas en el proceso de justificación del

CIM correspondiente a la pregunta 12 55

Figura 22 Realización del mantenimiento de los elementos involucrados en

el CIM correspondiente a la pregunta 16 56

Figura 23 Participación de los encuestados en los diferentes tipos de

proyectos 58

Figura 24 Participación de los encuestados en los diferentes tipos de proyectos considerando únicamente personas involucradas en

Figura 25 Utilización de los métodos y técnicas de evaluación en proyectos

de investigación y desarrollo 59

Figura 26 Modelo propuesto 62

Figura 27 Procedimiento para la selección de atributos 63

Figura 28 Clasificación de los costos y beneficios tangibles propuesta [Park,

Chan & Son, Young K.,1988] 65

Figura 29 Proceso de simulación 69

Figura 30 Ejemplo de los métodos tradicionales de ingeniería utilizados 73

Figura 31 Estructura de los sistemas MRP II y ERP's 85

índice de Tablas

Página

Tabla 1 Preguntas claves para determinar el flujo de efectivo 25

Tabla 2 Lista de atributos esperados por el CIM [Benhajla & Falkner 1990] 33

Tabla 3 Ejemplos de escalas utilizadas en los modelos de puntaje 38

Tabla 4 Resumen del proceso de la investigación de campo 45

Tabla 5 Número de veces que fueron mencionados los elementos del CIM 49

Tabla 6 Número de veces que fueron mencionados los beneficios generados

por el CIM 50

Tabla 7 Problemas detectados en la implantación del CIM y su frecuencia de aparición 52

Tabla 8 Lista de atributos existentes en la literatura clasificados de acuerdo al enfoque los cuales son considerados en la estimación del flujo de efectivo neto 66

Tabla 9 Ejemplo de asignación de medidas a los atributos que no fueron considerados en el flujo de efectivo 71

Tabla 10 Ejemplo de asignación de peso y normalización de los mismos 74

Tabla 11 Ejemplo de la escala ordinal utilizada para asignar calificaciones a los atributos 75

Tabla 12 Alternativa evaluada 76

Capitulo 1

Introducción

Ante la apertura de los mercados las empresas de diversos giros tienen la prioridad de generar mayores ventas o mayor penetración en el mercado en un corto tiempo y a un costo mínimo desarrollando mejores productos y servicios que el resto de sus competidores, es decir, satisfaciendo las necesidades del cliente ampliamente optimizando todas las etapas de desarrollo del producto (proveedores, diseño, fabricación y servicio). Aunado a esto, debe tener la propiedad de responder a los cambios repentinos de medio ambiente, por ejemplo, la entrada de nuevos competidores, la amenaza de productos y/o servicios sustitutos, el poder de negociación de los clientes y proveedores y la rivalidad entre sus actuales competidores, entre otros, ya que de no ser así la supervivencia de la compañía esta en peligro.

Una revisión y reestructuración de la misión y visión de la empresa ayudará a la creación de un plan de acción en el cual se establezca la estrategia de manufactura a seguir para poder competir en un mercado global, entre éstas estrategias se encuentran: Producción Enfocada al Cliente (Mass Customization), Innovación del Producto y Manufactura Ágil, las cuales se apoyan en el uso de la tecnología para la creación de productos y servicios.

La primera de ellas se enfoca a la satisfacción del cliente, es decir, ofrecer productos a sus clientes que se adapten a sus necesidades, el objetivo de esta estrategia por lo tanto es desarrollar, mercadear, y ofrecer productos y servicios a un precio competitivo con la variedad de costumización necesaria para que toda persona encuentre lo que necesita, entre sus características podemos mencionar la demanda fragmentada, nichos de mercados heterogéneos, bajo costo, alta calidad, productos y servicios hechos a la medida del cliente, ciclos de vida de producto corto y ciclos de desarrollo de productos corto [Pine II, 1993].

La estrategia de innovación del producto desarrolla principalmente las áreas de investigación y desarrollo y el área de diseño, el objetivo de ésta es la creación de nuevos recursos o bienes (productos, servicios, tecnología) o mejorar potencialmente los ya existentes, es decir, la innovación se origina a través del análisis de recursos existentes y de nuevas oportunidades buscando gente, figuras y trabajando analíticamente para saber que innovación tiene que satisfacer la oportunidad que se presenta en el mercado, dicha innovación deberá ser efectiva, simple y estar enfocada a satisfacer las necesidades del cliente o del usuario. Las tecnologías aplicadas en esta estrategia son CAD/CAE (Computer Aided Desing/Computer Aided Engineering).

multihabilidades, robustez del proceso y del producto, reconfiguración del equipo de trabajo, equipamientos e infraestructura, compañerismo en todas las etapas de manufactura, equipos de trabajo autodirigidos, tecnología efectiva e integración de la información, tiempo de desarrollo del producto en semanas y alta calidad a través del ciclo vida del producto [Ward, 1994].

Para alcanzar el camino hacia la manufactura ágil es necesario integrar diferentes conceptos, técnicas y herramientas. Entre ellas podemos mencionar CAD, CAM, AGVs, GT, Sistemas MRP II, JIT, CNC, y CIM entre otros [Kidd, 1994]; sin embargo, el costo de implantar cada uno de estos conceptos y herramientas es elevado, este trabajo se enfocará a justificar la implantación de uno de estos sistemas (CIM) considerando los beneficios cuantitativos y cualitativos, ya que éste comprende la integración de la mayoría de los conceptos mencionados anteriormente y desarrolla una interacción entre ellos.

1.1. Antecedentes

A finales de la década de los 80's y principios de los 90's, muchas empresas vieron como una alternativa para solucionar sus problemas la aplicación del concepto de CIM, es verdad que estas empresas lograron tener éxito al implantarlo, pero en otras se reflejo un rotundo fracaso debido a que trataron de implantar el CIM sin adecuarlo a las necesidades y características propias de la empresa. Algunos problemas que se presentan al implantar el CIM son: justificación de la inversión, falta de experiencia, falta de dirección, resistencia de la gente (gerentes y empleados), incompatibilidad de la tecnología y conflictos interdepartamentales [Morris, 1994]. Sin embargo, una encuesta realizada en empresas norteamericanas de manufactura indica que el 87% de ellas están trabajando con el concepto CIM o tienen planes de hacerlo. [Johnson, 1993].

En nuestro país la introducción de este tipo de concepto se encuentra en fase de desarrollo debido a la exigencia de los clientes los cuales son productores de bienes y servicios a nivel mundial, por lo que las empresas manufactureras mexicanas han tenido que incurrir en la implantación de este tipo de concepto, es decir, integrar todos los recursos de la empresa, sin embargo, el costo que tiene implantar este concepto es muy alto, por lo tanto, se tiene que estudiar de una manera detallada, es decir, se tienen que analizar las ventajas y desventajas ocasionadas por la automatización de los procesos y cuestionarse si es justificable la automatización.

considerar el valor de los costos y beneficios intangibles como: mayor flexibilidad para producir productos, menor tiempo en preparación y por consecuencia incremento en el throughput "velocidad a la que el sistema o empresa genera dinero a través de ventas" [Goldratt, 1995] e incremento en capacitación del personal dentro de la empresa, [e.g., Kaplan, 1986; Parsaei, 1993; Putrus, 1990].

Los principales problemas al evaluar el CIM utilizando los métodos tradicionales de ingeniería se deben a la determinación del plazo en el cual la inversión realizada deberá retornar, es decir, determinar el retomo de la inversión a corto plazo significa no considerar los beneficios generados a largo plazo y a la omisión de los beneficios intangibles [e.g., Parsaei, 1993; Putrus, 1990; Schwartz, 1992; Park, 1988].

Algunos métodos usados para evaluar los costos o beneficios intangibles son los llamados Outranking relation (los de la más alta relación), entre ellos podemos mencionar ELEGIRÉ, ORESTE y PROMETHEE (Elimination Et Choice Translating Algorithm, Organization Rangement Et Synthese y Preferent Ranking Organization Methods for Enrichment Evaluations, respectivamente) [Parsaei, 1993], los cuales se describirán más adelante.

1.2. Definición del problema.

Las empresas con frecuencia no quieren hacer una alta inversión basándose simplemente en estimaciones o éxitos ajenos, es necesario elaborar una buena toma de decisiones para la implantación del CIM, en nuestro país existen empresas manufactureras que aplican este sistema de producción automatizado, las cuales tienen grandes remanentes de capital y tienen un lugar en la manufactura de clase mundial (por ejemplo, General Motors y General Electric). Por lo tanto, el papel que juega el CIM dentro de la Manufactura de Clase Mundial es importante.

1.3. Objetivos de la investigación.

Los objetivos de la investigación son:

Determinar qué beneficios intangibles son considerados para justificar la implantación del CIM en las industrias mexicanas, específicamente en la ciudad de Monterrey, N.L. y en las ciudades principales de los Estados del norte de la República Mexicana mediante la aplicación de una encuesta.

Proponer un modelo de decisión cuyo objetivo es realizar la evaluación del CIM de la mejor manera considerando los beneficios tangibles e intangibles generados por este concepto integrando diversos métodos y técnicas de evaluación los cuales consideran dos ambientes de decisión tales como: certidumbre y riesgo.

1.4. Alcances y limitaciones.

El modelo de decisión propuesto identifica atributos críticos de desempeño los cuales con el tiempo generarán beneficios tangibles e intangibles, entre los beneficios intangibles podemos mencionar: mayor capacidad y flexibilidad de producción logrando una rápida respuesta de la empresa para satisfacer a sus clientes y el incremento de aprendizaje o capacitación del personal entre otros dentro de la empresa. Esta investigación parte del supuesto de que no sólo es importante llevar a cabo la evaluación del proyecto utilizando los métodos tradicionales de ingeniería los cuales sólo consideran los beneficios tangibles como: mayor flujo efectivo después de impuestos, reducción en los costos de diseño, reducción en los costos de personal y producción, etc., si no que también es muy importante considerar los beneficios intangibles.

Por otra parte, para el desarrollo del mismo por beneficios tangibles entenderemos que serán todos aquellos que repercutirán en la estimación del flujo de efectivo neto, es decir, estos podrán ser por ejemplo los beneficios relacionados con el proceso de manufactura, inventarios y calidad, pese a esto, hay que aclarar tangible también se entiende a algo que se le puede asignar cualquier tipo de medida o que sea palpable físicamente, pero a este caso no se enfocará con tal significado.

1.5. Estrategia de investigación.

Una vez planteados los objetivos de esta investigación se realizó lo siguiente para llevarla a cabo:

1. Investigación bibliográfica de temas relacionados con: La historia o antecedentes del concepto de CIM, aplicación del mismo, la justificación de la inversión del CIM utilizando los métodos tradicionales, escritos que demuestren sus deficiencias cuando tratan de justificar proyectos de este tipo y tópicos que propongan un modelo que considere los beneficios intangibles.

2. Investigación de campo utilizando una encuesta la cual se aplicó a las empresas que cuenten con esta tecnología o empresas que tengan oportunidad de adoptarla. Dicha encuesta consta de 20 preguntas que tienen como fin determinar que beneficios tangibles e intangibles (enfatizando estos últimos) son considerados al justificar una inversión en este tipo de tecnología.

Capitulo 2

Marco Teórico. Manufactura Integrada por Computadora

(CIM), métodos y técnicas de evaluación

A continuación se describirán brevemente algunos conceptos manejados en este trabajo, con el fin de entender dentro del contexto el significado de una empresa de manufactura, la importancia del CIM y sus componentes así como también, los métodos y técnicas de evaluación utilizados para justificar éste tipo de concepto para el desarrollo del mismo.

2.1. Definición de una empresa manufactura

A través del tiempo, el hombre siempre a buscado satisfacer sus necesidades básicas (casa, comida, vestido, seguridad, etc.), la creación de productos y servicios que satisfagan estas necesidades se ha convertido en algo primordial y contribuye a la creación de industrias o empresas manufactureras que se encargan de procesar o transformar materia prima a un producto terminado.

El término de manufactura proviene de los vocablos griegos Manufactum (hecho por la mano) y apareció en 1622 siendo una de las principales actividades en la industria moderna. Hitomi (1972), definió la palabra Manufactura como "el proceso de producción de productos tangibles o intangibles, los cuales son llamados factores de producción que crean utilidad e incrementar su valor agregado" [Hitomi, 1990],

Las empresas manufactureras son definidas principalmente como un Sistemas de Producción o de Manufactura. El término de Sistema puede ser definido como el conjunto de componentes distinguibles entre sí, los cuales pueden ser físicos, conceptuales, naturales o artificiales, relacionados entre sí para alcanzar un objetivo y tienen la capacidad de adaptarse al medio ambiente, por ejemplo, las formas en que el medio ambiente influye en un sistema de. manufactura son: las entradas de materias primas y los requerimientos del cliente; por otro parte, la forma en la cual el sistema influye en el medio ambiente es por medio la creación de los productos [Hitomi, 1990].

Las empresas de manufactura tienen la necesidad de adaptarse a los cambios repentinos del mercado para lograr sobrevivir, el ser reconocido como una empresa de "Manufactura de Clase Mundial" (MCM) es importante debido al gran número de competidores directos e indirectos existentes en el mercado, el termino de MCM es considerado como un calificativo para referirnos a las empresas u organizaciones con alta competitividad, es decir, empresas con la capacidad de producir sus productos en un país y poderlos vender en otro a un precio que permita competir con los productos

fabricados por otras empresas establecidas en ese país o fuera de él. Por lo tanto, el adjetivo calificativo de clase mundial es usado como un punto de referencia para establecer el mejoramiento continuo del proceso de fabricación de productos y/o servicios buscando obtener un liderazgo en el mercado mediante la satisfacción del cliente, además de la generación de utilidades que le permita continuar con dicho proceso.

El calificativo de clase mundial puede ser evaluado mediante diferentes criterios, entre los más comunes encontramos la rotación promedio de inventarios tanto de materia prima como de producto en proceso (WIP) en un año, es decir, una compañía requiere rotar sus inventarios entre 20 y 30 veces por año para ser catalogada como clase C, entre 50 y 60 veces para ser considerada de tipo B y de 80 a 100 veces o más para llegar a ser una empresa de clase mundial de tipo A, otro criterio utilizado es la cantidad de productos defectuosos, para una empresa tipo A necesita producir menos de 200 partes defectuosas por millón manufacturadas [Gunn, 1987].

Para lograr lo anterior, existen diferentes métodos, modelos, herramientas y filosofías, entre ellos podemos mencionar Despliege de la Función de Calidad (QFD), Mejora Continua (Kaizen), Producción esbelta (Lean Production) , Administración por Calidad Total (TQM) y Método de Análisis de Modo y Efectos (VMEA) que ayudan a alcanzar y mantener una ventaja competitiva [Eversheim, W. Kónig, & M.weck, 1994], sin embargo, el concepto de manufactura de clase mundial considera tres pilares fundamentales para alcanzar los objetivos estratégicos de las empresas, los cuales han demostrado su eficiencia en un sin número de casos, estos son: Manufactura Integrada por Computadora (CIM), Justo a tiempo (JIT) y Control Total de Calidad (CTC) [Gunn,

1987].

El termino de manufactura integrada es utilizado para integrar personal, información y tecnología (equipo). Al tomar la decisión de integrar los recursos de la empresa debemos responder básicamente las siguientes preguntas: ¿ Por qué necesitamos integración?, ¿ Que debemos integrar? y ¿ Cómo y cuando buscar integración?. Con la integración se busca responder a los problemas que se presentan en los procesos tradicionales de una empresa manufacturera, estos problemas fueron estudiados por la Fuerza Aérea de Estados Unidos en la década de los 70's. Por lo tanto, el CIM busca integrar la nueva tecnología o equipo de punta para producir y con ello alcanzar competitividad de clase mundial, a continuación se describe el concepto de CIM más ampliamente.

2.2. ¿Que es el concepto de CIM?

este concepto y las relaciones existentes con otras actividades dentro de la empresa (1981).

Este concepto está relacionado a la fabricación de productos con cero defectos y una mayor eficiencia en el proceso, se tiene la creencia que CIM solo es un programa de computadora que permite manejar la información necesaria para elaborar un producto, sin embargo, este concepto tiene como finalidad apoyar las actividades de una organización manejando de una manera integral y eficiente los procesos de manufactura. Por lo tanto, podemos decir que un "CIM es un modelo conceptual que ayuda a las empresas a responder a las dificultades del medio ambiente en el cual operan" [Mitchell,

1991].

La definición del CIM no ha llegado ha ser explícita, ya que la palabra integración es una de las más usadas en el mundo manufacturero, y es un factor importante para lograr el éxito de este concepto, esta palabra dificulta una definición clara y unánime. Por otra parte, la palabra manufactura cuando es considerada por sí sola, podemos llegar a una definición clara y sencilla, sin embargo, desde el punto de vista de manufactura integrada por computadora tiene un significado más amplio que la fabricación de productos, basándose en esto, manufactura puede ser definida como el conjunto de actividades físicas e intelectuales asociadas con el diseño y elaboración de artículos a los cuales se agrega valor tangible, estos pueden producirse manualmente o utilizando maquinaria.

En base a lo anterior, también podemos definir al CIM como una filosofía de administración que racionaliza y coordina las funciones de diseño y manufactura utilizando la computadora [Bedworth, Henderson y Wolfe; 1991].

Otra definición sería: "CIM es una integración del flujo de materiales y flujo de información" [Dangelmaier, 1988], en la actualidad este concepto es considerado como una de las principales estrategias para alcanzar competitividad de clase mundial.

2.2.1 Funciones del CIM

El CIM puede tener 8 funciones principales: Manufactura, diseño del producto, diseño del proceso, planeación de layout, planeación de la producción, programación de la producción, control de calidad y control de la producción o proceso [Hitomi, 1990].

Planeación de la Administración |OA]

Figura 1. Principales funciones de CIM [Hitomi, 1990|

Por otra parte, Seely (1998), propone que CIM cuenta con 5 funciones que son:

1. Control directo del proceso de manufactura

2. Coordinación de los múltiples procesos de manufactura 3. Automatización de los procesos de ingeniería

4. Conexión de ingeniería con producción

Algunas de estas funciones o elementos serán mencionados y explicados brevemente en el anexo 1 tales como: CAD, CAM, MRP II, AMH, CNC, Robots industriales, Bandas transportadoras, Sistemas de inspección por computadora, PLC's, y Grupos tecnológicos

2.3. Algunos ejemplos de CIM

2.3.1. CIM de IBM

El compromiso de IBM respecto al procesamiento de datos en la manufactura comenzó con la introducción de la computadora en las fábricas, este nuevo nicho de mercado fue rápidamente satisfecho por software y hardware que realizaban esta tarea; posteriormente, las empresas empezaron a concentrarse en el desarrollo de varios módulos de procesamiento de datos para especificaciones dentro de la misma empresa y aplicaciones con los clientes. En los años 70's se desarrolló una filosofía general de CIM denominada "Comunicación Orientada a la información del producción y sistemas de control" (COPICS) con la cual se obtuvo un mayor control de las actividades de' manufactura incluyendo [IBM, 1973]:

• Control de los datos de ingeniería y la producción • Ordenes de servicio a clientes

• Pronósticos

• Planeación del programa maestro de producción • Administración de inventarios

• Planeación de actividades de manufactura • Liberación de ordenes

• Control y monitoreo de la planta • Mantenimiento de la planta • Control de almacén

• Costos de planeación y control • Compras y recepción

Soporte de desarrollo de

aplicaciones

Figura 2. Elementos de la arquitectura de CIM definidos por IBM.

2.3.2. Digital Equipment Corporation y Siemens AG

Metas de la compañía y estrategias

I

Control de calidad

Mercadotecnia Diseño del producto

equenmientos I oroducto

Información de

mercados y productos Control de

calidad

Programación

ICalidad de

reauerimientos

Administración de materiales

y capacidad Producción y ensamble

Almacén de

ctos terminados Materia prima y partes

Figura 3. Elementos de la estructura de CIM definidos por Digital Equipment Corporation.

Como se observa en la figura anterior, las actividades individuales de este modelo son apoyadas por una buena estructura de información del modelo tecnológico, este asume que CIM es orientado a los procesos del negocio. Este modelo es considerado similar al modelo de Siemens AG cuyas funciones principales son: Planeación, ventas, compras, PP&C (Planeación y control de la producción), CAD, CAQ (Control de calidad asistido por computadora) y CAM. Las funciones mencionadas son interconectadas por un intenso flujo de información [Rembold y Nnaji, 1991].

Para que este tipo de modelo satisfaga las necesidades de la empresa debemos analizar que tipo de información es generada, que tipo de datos son requeridos y saber donde buscarlos, quienes son los encargados de manejar y administrar los datos.

2.3.3. ESPRIT CIM­OSA

Este modelo esta basado en que es posible combinar varias arquitecturas de CIM ya que la empresa es considerada como un sistema complejo en el cual se combinan acciones de gente y máquinas con la ayuda de la operación de procesamiento de datos, la integración de la infraestructura puede apoyar a la empresa para organizar dinámicamente y programar sus actividades [CIM- OSA, 1989a y b].

2.4. Niveles de recursión del CIM

El CIM ha sufrido muchos cambios en su estructura para llegar a ser el concepto que hoy conocemos, la empresa de General Electric (en los Estados Unidos) desarrolló un diseño de Manufactura Integrada por Computadora (1987) el cual denominó "Empresa del Futuro". Este diseño se apoyó en la experiencia de Arthur D. Little Inc. (ADL) e involucro la tecnología disponible en esos años para mostrarnos al CIM como lo entendemos en nuestros días. En la Figura 4 se muestra un nivel general de CIM el cual esta formado por cuatro áreas funcionales básicas: Proceso de diseño y producto, tecnología de información, planeación y control de manufactura, y proceso de producción.

Proceso de diseño y producto

Tecnología de información

Planeación y control de manufactura

Proceso de producción

Figura 4. Primer nivel de detalle de CIM de General Electic.

Como podemos observar en la figura 4, la tecnología de información es un factor importante en dicha estructura, ya que es la encargada de integrar a las demás áreas almacenando y manipulando la información mediante el uso de la computadora.

tecnológicos e ingeniería de control; en la área de planeación y control de la manufactura se divide en tres partes: Planeación y programación de producción y materiales, planeación y soporte para la manufactura y costos de administración; el área del proceso de producción comprende el equipo empleado para la producción, el manejo de materiales y el proceso de control y calidad; por último, el área de tecnología de información esta compuesta de software y hardware, redes de telecomunicaciones y bases de datos (figura 5).

Producto y proceso de diseño

Diseño del producto

Grupos

tecnolóeicos Ingeniería decontrol Proceso de diseño

Tecnología de información

Software

Redes de trabaio

Base de datos Hardware

Planeación y control de la manufactura

Costos de administración

Planeación y soporte para la

manufactura

Planeación y programación de producción/ materiales

Proceso de producción

Proceso de control y

calidad

Manejo de materiales

Equipo de producción

Figura 5. Segundo nivel de detalle de CIM de General Electric.

En este nivel de detalle de CIM podemos visualizar que tipo de elementos son requeridos para realizar la comunicación entre las áreas principales, así como también, que tipo de información es manipulada y generada para poder realizar la planeación y control del proceso.

2.5. Beneficios tangibles e intangibles de utilizar CIM

Reducción en los costos de diseño de ingeniería. 25-30 % Reducción en tiempo general. 30-60 % Incremento en la calidad del producto. 2-5 veces Incremento en la capacidad de ingeniería. 3-35 veces Incremento en la productividad de las operaciones

de producción. 40-70 % Incremento en la productividad del equipo principal. 2-3 veces Reducción del trabajo en proceso. 30-60 % Reducción en los costos de personal. 5-20 %

Como podemos observar con la información anterior, las ventajas de utilizar el concepto CIM son principalmente: disminución de errores y de tiempos de ciclo, aumento en la calidad de los productos y mejor utilización de las máquinas los cuales impactan de manera considerable económicamente, es decir, estos se traducen en beneficios tangibles.

De acuerdo con diferentes autores, los beneficios intangibles generados al utilizar este concepto son [e.g., Kaplan, 1986; Parsaei, 1993; Putrus, 1990; Teichol,

1987]:

• Mayor moral en los trabajadores

• Facilita la contratación de nuevo personal • Mayor flexibilidad de programación • Mejora la imagen del cliente

• Incrementa la seguridad en el trabajo • Más oportunidad de capacitación • Incremento en el Throuhgput

• Mejoramiento en el servicio al cliente

• Reducción en el tiempo de diseño de un nuevo producto o el rediseño de uno existente.

2.6. Desventajas

por otra parte, otra desventaja es el gran requerimiento de capacitación y actualización del personal para poder manejar esta tecnología.

2.7. Personal requerido

Un sistema basado en CIM requiere emplear operadores, técnicos, gerentes y programadores que realizan las tareas de cargar la materia prima al sistema, descargar los productos terminados, cambiar herramientas, brindar mantenimiento preventivo y correctivo, diseño del producto, comunicación con clientes y proveedores. Los programadores juegan un papel importante en la aplicación y la operación del CEM, ya que son los encargados de coordinar y de conectar los sistemas de información necesarios para el proceso.

2.8. Mitos y realidades.

¿ CIM es equivalente a desempleo?

Uno de los mitos del CIM en las industrias, es que elimina el trabajo manual provocando un riesgo potencial de desempleo del personal operativo, esto es falso, en la realidad, uno de los factores importantes para su éxito es el recurso humano, ya que es el encargado de realizar las tareas de integración proporcionado fuentes de empleo de personal altamente calificado o brinda la oportunidad de capacitar al personal. Además, en los países altamente desarrollados que utilizan CIM existe un nivel de desempleo muy bajo y un alto grado de capacitación.

¿CIM es un programa de computadora?

Además se cree que el CIM es un programa de computadora solamente, que sirve para integrar sistemas de manufactura, manejar las máquinas y procesos automatizados, pero como hemos visto es más que eso, otra creencia o mito es que al implantar CIM en las industrias se logrará mágicamente aumentar su productividad, esto en gran medida es cierto porque una parte del concepto es la automatización de procesos, pero se necesita pasar por una etapa de justificación para determinar si los procesos requieren ser automatizados.

Las realidades que se presentan en la Manufactura Integrada por Computadora pueden variar de acuerdo con las empresas manufactureras, es decir, para unas compañías puede resultar una solución a un problema de calidad o a uno de minimizar los costos de producción; sin embargo, se ha visto que para un adecuado funcionamiento del CIM es necesario involucrar a la alta gerencia, ya que se necesita un compromiso de ella para no escatimar recursos ni tiempo en la elaboración de un plan a seguir para su implantación, los objetivos que se necesitan establecer para formular la planeación

estratégica son: evaluar las fortalezas y debilidades de la corporación, definir la misión de la compañía y sus metas a largo plazo y corto plazo, desarrollar los objetivos de manufactura y evaluar la contribución del CIM para lograr las metas y objetivos de la organización.

2.9. Relación del CIM con otros conceptos.

La relación que existe entre los conceptos de CTC, JIT y CIM se ha estudiado desde hace tiempo, la aparición de Control total de calidad en Japón ayudo a remplazar los sistemas de calidad por inspección por los sistemas de aseguramiento de calidad, las aportaciones de Dr. Deming, Dr. Juran y Dr. Ishikawa ayudaron a desarrollar este concepto el cual es junto con la filosofía de Justo a tiempo es una de las principales aportaciones del mundo oriental a la manufactura.

El principal objetivo de JIT es la reducción de desperdicios, mediante la utilización de sistemas MRP y MRP II (elaboración de listas de materias) ya que produce los Ítems requeridos, en la calidad requerida, y en las cantidades requeridas, en el tiempo exacto en que se requieren. JIT también se describe como un sistema de producción que substituye complejidad con simplicidad en las operaciones.

El concepto de Manufactura Integrada por Computadora como hemos visto también emplea los sistemas MRP II con el propósito de planear la producción. El CIM se originó como una manera de responder los conceptos orientales, ya que la utilización por las empresas japonesas de estos conceptos ayudaron a que se colocarán con una amplia ventaja competitiva sobre las empresas occidentales.

Visión estratégica

^ ^

xXServicio y apoyo post-veñta

Planeación y control de la manufactura Diseño de productos y procesos

CIM en el proceso productivo (MRPH, Kanban electrónico, robots,

automatización, etc.)

CTC _JIT

CIM para el diseño de productos

y procesos (CAD/CAM)

Figura 6. Estructura de la Manufactura de clase mundial mostrando la relación de JIT, CTC y CIM. [Gunn, 1987], adaptación de Mejia [1996].

Como podemos observar, la implantación del CIM en las empresas de manufactura ha logrado aumentar la productividad ya que la utilización de sus elementos descritos anteriormente ayudan a este propósito, sin embargo, la integración de los mismos representa un verdadero problema siendo esto uno de los principales inhibidores de este concepto, un ejemplo típico de esto es la transferencias de datos de diseño y análisis del producto al CAM para realizar su planeación y control del proceso de producción, entre los problemas más frecuentes encontramos la perdida de acotaciones, perdida de propiedades de parametricidad, sustitución de elementos o líneas, entre otros, una forma de evitar esto es la utilización de formatos neutros como Direct Translator, STEP y IGES los cuales permiten transferir los datos de una manera confiable permitiendo la integración de los sistemas CAD y CAM. Por lo tanto, el CIM requiere también la integración de los sistemas de información relacionados con los productos de la compañía para su buen funcionamiento, es decir, sin integración no hay CIM.

2.10. Proceso de justificación del CIM

Una vez definido el CIM y sus componentes, pasaremos a las justificantes para la implantación de este concepto, en esta parte del capitulo, se describirán cada una de las fases de un proyecto y se relacionará con la implantación del CIM en las empresas manufactureras, así como también los métodos utilizados paia su justificación.

Una definición sencilla de un proyecto puede ser: Una solución inteligente al planteamiento de un problema con el fin de resolver una necesidad [Baca, 1994]. Las situaciones que se pueden considerar principales para originar proyecto se nombran a continuación:

• La existencia de la demanda insatisfecha de cierto producto • La posibilidad de elaborar un mejor producto a un menor costo • La posibilidad de exportar un producto

• La necesidad de sustituir las importaciones

• La necesidad de incrementar el valor de una materia prima.

• La conveniencia de extender o largar la vida de un artículo perecedero • La necesidad de fomentar el desarrollo económico de la región

En nuestro caso, la implantación del CIM puede originarse a la necesidad de elaborar un mejor producto a un menor costo, desarrollar y mantener una ventaja competitiva, incrementar la flexibilidad, brindar una rápida respuesta a los requerimientos del cliente, y la posibilidad de exportar un producto principalmente. Una vez definido el origen del proyecto con los puntos anteriores, en su mayoría pasarán por las siguientes etapas:

realizados en otras empresas o áreas de la misma empresa, así como también, establecer y aclarar los objetivos del estudio tanto como del proyecto, los cuales deberán justificar si es necesario llevarlo a cabo, otro de los fines que se atribuyen a esta etapa es demostrar que tecnológicamente es posible realizarlo siempre y cuando no se tenga problemas con el suministro de la tecnología requerida para implantar el CIM y demostrar la rentabilidad del proyecto.

2. Estudio del mercado. Tiene la finalidad de cuantificar la demanda probable para los productos que se fabricará utilizando CIM, además, deberá investigar el precio probable de los productos, determinar la oferta e investigar los canales de comercialización, es decir, la forma de cómo vender el producto.

3. Estudio técnico. En esta etapa se deberán realizar las siguientes actividades:

• Determinación óptima de la planta o configuración óptima del layout.

En caso de tener la oportunidad de crear una nueva planta, se deberá determinar el tamaño óptimo de ésta, es decir, determinar que tipo de maquinaria y capacidades de producción de las mismas, personal, instalaciones, software, capacitación, etc. son necesarias para desarrollar el proyecto. Sin embargo cuando ya existe la planta, se deberá determinar la configuración óptima del layout de la planta considerando las máquinas, capacidades y demás recursos exisientes.

• Distribución óptima del layout. Determinar el óptimo acomodo de la maquinaria ya sea de acuerdo al proceso, características específicas o limitaciones de espacio

• Ingeniería del proyecto. Esta actividad se refiere a la descripción del proceso, adquisición de equipo y maquinaria, definir la estructura de la organización o del departamento en el cual se realizará el proyecto.

4. Estudio económico. La finalidad de esta etapa es el ordenar y sistematizar la información de carácter monetario recopilada en las etapas mencionas anteriormente; dicha información permitirá elaborar cuadros analíticos que servirán de base para la evaluación económica. Este proceso se inicia con la determinación de los costos totales y de la inversión inicial requerida, cuya base de información son los estudios de ingeniería del proyecto, esto se debe a que los costos totales y la inversión inicial dependerán de la tecnología seleccionada para la fabricación e implantación de la planta o layout; una vez determinado lo anterior, se procede a calcular la depreciación y la amortización de la inversión inicial.

deberán calcularse los puntos de equilibrio para cada uno de los años en los cuales se espera recuperar la inversión inicial.

Una vez calculado lo anterior, se procederá a la evaluación económica para cada periodo de tiempo t utilizando los métodos tradiciones de ingeniería. Esto se realizará empleando los siguientes métodos: VPN (Valor Presente Neto), VAE (Valor Anual Equivalente) y TIR (Tasa Interna de retorno); los cuales determinaran de una manera confiable la rentabilidad del proyecto.

5. Etapa del análisis de administración del riesgo. Se refiere a la realización del estudio de factibilidad del proyecto, el cual consiste on determinar el riesgo que tendrá dicho proyecto al momento de llevarse a cabo; por lo cual se recomienda utilizar los árboles de decisión para hacer dicho estudio.

En estas dos ultimas etapas (5 y 6) la utilización de técnicas como el VPN, VAE, TIR, Periodo de retomo (Payback) y árboles de decisión para justificar la rentabilidad del proyecto, en este caso la implantación del CIM es importante, sin embargo, este tipo de técnicas limita la consideración de atributos (beneficios) no cuantitativos, es decir, atributos intangibles como flexibilidad, rápida respuesta al cliente, mejoramiento en el flujo de información entre otros (ver sección 2.5).

Por tal motivo estas técnicas son consideradas por diversos autores como inapropiadas para justificar por sí solas al CIM [e.g. Kaplan & Atkinson, 1989; Hayes, R.H. & Wheelwright, 1984; Primrose, P.L. & Leonard, 1987, Benhajla &Falkner, 1990], debido a que el retorno de la inversión se considera a corto plazo, dejando al margen un análisis a largo plazo del proyecto (CIM), además de una gran variedad de suposiciones que son realizadas para manejar la incertidumbre implicada en predecir el comportamiento del medio ambiente en el futuro (mercado, proveedores, competencia, etc.) y a la disminución de los beneficios considerados importantes ya que es muy difícil cuantificarlos (convertirlos a flujo de efectivo), por lo tanto, una selección apropiada de estas técnicas juega un papel importante en el éxito o fracaso en el proceso de justificar la implantación del CIM en las empresas de manufactura. Para simplificar ésta selección es necesario clasificar los métodos existentes con el fin de visualizar que tipo métodos o técnicas son los más apropiados de acuerdo a las necesidades de la empresa.

2.11. Algunas clasificaciones de los métodos para evaluar CIM.

de riesgo y análisis de valor, por último, en la categoría de métodos estratégicos son incluidos administración de direcciones y metas tales como objetivos del negocio[Meredith & Suresh, 1986 ] (ver figura 7).

_L

E con ó m icos

_L

Analíticos

VPN

VAE

TIR

Payback

Estratég icos |

Modelos de calificación

Administración

de

direcciones

Modelos de optimización

Análisis de riesgo

Análisis de valor

Objetivos del negocio

Técnica de importancia

Figura 7. Clasificación de los métodos de evaluación [Meredith & Suresh, 1986].

Una clasificación más detallada es realizada por Randhawa & West [1992]. La cual se presenta en la figura 8, esta clasificación esta basada en dos criterios que son:

1. Ambiente de decisión. Esta característica se refiere al hacer suposiciones respecto a las variables de valor y la relación entre ellas, es decir, su comportamiento a través del tiempo. Las suposiciones pueden ser clasificadas en:

• Certidumbre. Cuando las variables dentro del sistema es completamente determinada o conocida, en este caso, se requiere entradas estimadas, es decir, costos, factores de peso, etc., para posteriormente ser evaluadas, los problemas que se presentan en este tipo de suposiciones pueden ser resueltos fácilmente, pero se pueden llegar a complicar cuando existen un gran número de alternativas las cuales son comparadas entre sí o cuando el número de factores o variables son incluidas en el análisis,

• Bajo incertidumbre. Bajo esta clasificación las variables del sistema son consideradas aleatorias, ya que son estimaciones de los diferentes escenarios en los que puede ocurrir el proyecto, es decir, su comportamiento es impredecible y con frecuencia las decisiones son tomadas basándose en el criterio de los administradores o encargados de realizar la evaluación.

2. Sistemas de atributos:

• Cuantitativos. Las variables de este tipo representan todos los beneficios que pueden ser medidos, es decir, todos aquellos que se les puede asignar un valor.

• Cualitativos. Las variables de este tipo representan todos los beneficios que no pueden ser medidos.

Figura 8. Clasificación de métodos de evaluación [Randhawa & \Vest,1992).

En la figura 9 se presenta el estado del arte de las técnicas o métodos utilizados con mayor frecuencia por empresas manufactureras norteamericanas para justificar la inversión del CIM [Bonsack, 1988].

Análisis costo/benéfico

32%

Estratégicos 10.00%

Estado del Arte

Otros 10.00%

39% Flujo de efectivo

(VPN, TIR)

Figura 9. Estado del arte de las técnicas o modelos utilizados para la justificación de la inversión

del CIM

Como se puede observar, en la figura anterior, varías empresas, recurren a la aplicación de dos o más técnicas, las técnicas con mayor porcentaje son: VPN, TIR Payback, (métodos tradicionales) y Análisis costo/beneficio (el cual se describirá más adelante).

2.12. Descripción de los métodos tradiciones de ingeniería

(económicos)

Enfoque

Beneficios

Costos

Costos de oportunidad

Valor del dinero a través del tiempo

Preguntas

¿Que es lo que espera ganar al adquirir este concepto o tecnología?

¿Se generarán ahorros adicionales y/o se aumentarán las ventas?

¿Cuál es el costo de la inversión? ¿Cuales otros gastos se realizaron? (costos variables)

¿Cuál es el costo para la compañía por no hacer la inversión?

¿Qué más puede hacer la compañía con el dinero? (en que otra cosa puede invertir)

Tabla 1. Preguntas claves para determinar el flujo de efectivo.

2.12.1. Flujo de efectivo

Estos métodos se relacionan con el flujo del dinero a través del tiempo, es decir, abarca todo el ciclo de vida del proyecto, esto permite calcular la TIR (Tasa interna de retorno), el VPN (Valor presente neto) y el VAE (Valor anual equivalente).

2.12.1.1. Valor Presente Neto (VPN) y Valor Anual Equivalente (VAE)

El método del valor presente neto, se basa en el concepto del valor equivalente de todos los flujos de efectivo relativos a alguna base o punto de inicio en el tiempo llamado presente, es decir, este método convierte todos los flujos entrantes y salientes los cuales se anticipan al punto presente en el tiempo a una tasa de interés, el objetivo de este método es obtener un diagrama de flujo de efectivo que represente una alternativa de inversión, es decir, que en este diagrama se contemplen todos los gastos y ganancias generadas, cabe mencionar que para que sea confiable utilizar este método se recomienda que los beneficios no exceden a los costos. Matemáticamente se puede definir como:

La generación o ingreso de efectivo (bn) a fines de cada período n; el valor

presente del efectivo generado por todo el ciclo de vida del proyecto (N) con una tasa de interés (i) es denotado por:

Por otra parte, se asume que existen costos para cada periodo de tiempo n (Cn) y

un costo inicial (Co), los cuales se presentan a lo largo de la vida del proyecto, este flujo de efectivo es considerado como una sumatoria negativa denotada por:

N

c=y

Por lo tanto, el valor presente neto (VPN) es denotado por:

_^b

-c

donde:

Fn es el flujo neto para cada periodo de tiempo n

Para entender mejor esto, se presenta la figura 10.

bi

Co

Co Ci

Fi

C2

V

DN-Z t

\

i, bN í

A

N-2 Y N-l " CN-I

CN-2

r

N

E

_d+0"

FN-2

F3

FN-I

N­2 N­1

Figura 10. Definición matemática del VPN

N

CN

Una vez definido el VPN, la aplicación del mismo para evaluar un proyecto es relativamente sencillo, incluso en el mercado existen programas que realizan este tipo de operaciones, entre ellos podemos mencionar hojas de calculo (EXCEL), programas basados en lenguajes de programación como Fortran, C++, Cobol, Turbo Pascal, etc.

La información que nos brinda este método es de gran ayuda para decidir cuanto dinero podría permitirse la empresa pagar por la inversión por arriba de su costo, para esto se aplica el siguiente criterio:

• Si VPN > O, se acepta el proyecto o inversión

• Si VPN = O, el proyecto es considerado como indiferente • Si VPN < O, se rechaza el proyecto o inversión.

Sin embargo, en la realidad, este tipo de criterio es muchas veces ignorado, ya que al final las decisiones las toma la alta gerencia, basándose ya sea en que el VPN salga menor que cero, ya que el implantar el CIM está en la estrategia de la organización, o en su defecto, se rechace debido a que el VPN no genera más ganancias que cierto porcentaje, definido con anterioridad, es decir, que tal proyecto debe generar por ejemplo, 35% de utilidades de lo contrario no es necesario invertir.

Una variación de este método es Valor Anual equivalente (VAE), este método se basa en la serie de montos iguales de dinero para un periodo de estudio preestablecido, equivalente a los flujos de entrada y salida de efectivo a una tasa de interés.

Por lo tanto, el VAE se representa utilizando la siguiente ecuación: \

Donde:

VAE (i) — R — E — RC(Í) R = ingresos o ahorros anuales equivalentes

E - gastos anuales equivalentes

RC — monto de recuperación de capital equivalente anual

i = tasa de interés

VEA- Valor anual equivalente

El monto de recuperación (RC) es denotado por la siguiente ecuación:

Donde:

RC(Í) — I(A/P, Í,N) — S(A/F, Í,N) I = inversión inicial para el proyecto S = valor de recuperación la final del

periodo de estudio

En este método el criterio que se utiliza para aprobar o rechazar un proyecto es igual al del VPN.

2.12.1.2. Tasa Interna de Retorno (TIR)

La TIR o IRR por sus siglas en inglés (Internal Rate of Return) es ampliamente usado en los análisis económicos en ingeniería, el propósito de este método es encontrar el valor de la tasa de interés que iguale el valor equivalente de flujos de entrada y salida (ganancias vs. costos) generados por un proyecto, esta tasa de interés es empleada por el VPN y VAE, en los cuales es expresado con la letra i, al momento de calcular ésta tasa es necesario considerar 2 condiciones:

1. Que tanto los ingresos y las erogaciones estén presentes en el diagrama de flujo de efectivo.

2. Que la suma de todos los flujos de entrada de efectivo exceda al flujo de salida de efectivo, es decir, que los ingresos sean mayores que los egresos.

Esto facilita calcular dicha tasa, ya que evita trabajo innecesario para llegar a la conclusión que la TIR es negativa; matemáticamente se puede obtener de la definición utilizando la ecuación del VPN, es decir:

N _p

VPN

_(Í}

(l)

= y

—

n

— =

o

de aquí que multiplicando ambas lados de la igualdad por (1+i) tenemos:

VPN(\ + i)

=

]T

F

(1 - i)"-" = O

n=Q

Como resultado de la multiplicación tenemos un polinomio en función de i, para resolver este polinomio y encontrar el valor de i el cual satisfaga la igualdad, puede ser realizado mediante el cálculo manual mientras que la N (periodo de estudio del proyecto) sea pequeño, por ejemplo, no mayor de 4, ya que a partir de ese número los cálculos se complican, una de las técnicas para encontrar este valor es utilizando métodos numéricos (algoritmos para resolver ecuaciones no lineales de una sola variable), entre ellos podemos mencionar: Aproximación de Newton-Rapshon, método del punto fijo, entre otros.

Una vez calculada la TIR, es comparada con la tasa de rendimiento mínima aceptada (TREMA) para determinar la rentabilidad del proyecto, el criterio que se utiliza es: si la TIR es mayor o igual que la TREMA se acepta el proyecto, de caso contrario, se dice que el proyecto no es redituable.

Uno de los problemas al utilizar la TIR como criterio de decisión se presenta cuando existen múltiples tasas de recuperación, es decir, el polinomio puede presentar varios cambios de signo, lo cual indica la existencia de diversos valores o raíces solución que satisfagan la igualdad (ver figura 11), el seleccionar la tasa de interés correcta presenta una de las principales problemáticas de este método.

VPN(')E

Figura 11. Alternativa con múltiples tasas internas de retorno

Sin embargo, la aplicación del algoritmo de James C. T. Mao brinda un procedimiento recomendable para evaluar proyectos que presenten éste tipo de problema, el primer paso consiste en clasificar el proyecto o inversión de acuerdo al tipo de la TIR (ver figura 12) [Coss Bu, 1995].

*

Simples (una sola TIR)

Inversión

Puras (una sola TIR)

No- simple

Mixtas (varias TIR's)

Figura 12. Clasificación de las inversiones o proyectos de acuerdo al tipo de TIR (Coss Bu, 1995].

F

(i*,TREMA) = F (l + i*) + S

siF <0

t t — I t t — I

F

(i*,TREMA)

= F _ (1 +

TREMA) + S siF

_

>Q

Donde:

F = Saldo no recuperado del proyecto en el periodo t *

i = TIR supuesta 5 = Flujo del periodo í í = 1,2,3,.-, n -1

Los valores de los saldos no recuperados que se obtenga deberán ser negativos para toda t, donde: t=0,l,2,..,n-l de ser así, la inversión es considerada No-simple-pura, y solo tendrá un valor de TIR y por consecuencia se aplica el criterio de decisión mencionado anteriormente (TIR>TREMA), en caso de existir cambios de signo en estos resultados, será considerada como No-simple-mixta y será necesario calcular r (rendimiento sobre el capital invertido) por medio de intento y error mediante la siguiente expresión:

yp _ p (j + r *\n _ Q Donde:

n ' VF = Valor futuro

Fn = Flujo de efectivo neto

n = número de periodos bajo estudio

Sin embargo, se recomienda asignarle el valor de la TREMA ya que con ello se determinará si el valor de r será mayor o menor que la TREMA, es decir, si el valor futuro evaluado con la TREMA es mayor que cero, entonces r será mayor que la TREMA, en este caso, se dice que el proyecto es rentable, en caso contrario si el valor futuro es menor que cero, el rendimiento sobre el capital será menor que la TREMA y se rechazará el proyecto.

2.12.1.3. Tasa de Rendimiento Mínima Aceptada (TREMA)

Como hemos visto en los métodos de VPN y VAE es necesario determinar una tasa de interés para realizar los cálculos, como mencionamos esta tasa de interés puede ser obtenida a partir de la definición matemática de dichos métodos logrando con ello determinar la TIR, sin embargo, la utilización de la TREMA es importante ya que la TIR es comparada con ésta para determinar la factibilidad del proyecto como se mencionó en el punto anterior, por lo tanto, estimar la TREMA es una de las actividades en las cuales se presenta dificultades, es decir, la selección de una TREMA adecuada es difícil de realizar debido a que está sujeta al criterio de la alta gerencia o encargado del proyecto, para establecerla se debe considerar los siguientes factores [Grant, 1990]:

• La disponibilidad de fondos para inversión y su lugar de procedencia, es decir, capital social o préstamo

• Establecer la importancia del proyecto y su propósito, es decir, si son de orden prioritario o alternativo, por prioritario entendemos a los proyectos que ayudan a sostener o ampliar las actividades esenciales de la empresa

• Las diferencias en el tiempo requerido para la recuperación de la inversión con la tasa de rendimiento deseada; inversiones de largo plazo contra inversiones a corto plazo

• Tipo de organización donde es llevado a cabo el proyecto, es decir, dependiendo del tipo de organización (gubernamental, de servicio público o privado, o de industria de competencia) la determinación de la tasa de rendimiento mínima aceptada es diferente, por ejemplo, para una empresa de carácter publico o gubernamental el éxito del proyecto, suele depender de la funcionalidad que brinda excluyendo el lado económico, sin embargo, en una empresa de carácter privado la generación de dinero es de suma importancia.

2.12.2. Flujo de efectivo No-descontado

2.12.2.1. Periodo de recuperación (Payback)

Este método es definido como "el número de periodos en los cuales puede ser recuperada la inversión inicial" [Park, 1990], es decir, indica principalmente la liquidez de un proyecto más que la rentabilidad, entre más corto sea el periodo de recuperación el riesgo implicado en el proyecto disminuye, este método es rápido y sencillo de aplicar ya que no considera el valor del dinero a través del tiempo y por lo tanto, no considera la inflación ni el flujo de efectivo posterior al periodo de recuperación, matemáticamente es definido como el valor de n que satisface la siguiente ecuación:

Donde:

Z

n — np= periodo de recuperación

w _Q Fn = flujo neto para cada periodo de tiempo n

es decir, el periodo de recuperación es denotado de la siguiente manera:

Costo inicial Payback

-Flujo de efectivo

Como observamos en la figura 9, este método es uno de los más populares al tratar de justificar el CIM económicamente, ya que se requiere un número reducido de información y es un indicador de velocidad con que la inversión se recuperará, sin embargo, la utilización de este método se recomienda sólo como información adicional o suplementaria a los métodos descritos anteriormente (VPN, VAE, TIR).

En resumen, los métodos tradicionales de ingeniería solo se basan en factores o atributos cuantitativos, es decir, en el dinero, además, una de las principales consideraciones al justificar el CIM que se debe tomar es el remplazo de maquinaria y equipo que se llevará a cabo con la adopción de este concepto, esto repercute directamente en los flujos netos generados, es decir, por el reemplazo de maquinaria y equipo se genera un valor de recuperación el cual es calculado en base a la depreciación y amortización de los mismos partiendo del supuesto que se venderán las máquinas, sin embargo, en el caso de que la maquinaria y equipo sea utilizado en otra parte dentro de la misma empresa solo incrementara el activo fijo, es decir, no generará un valor de recuperación