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: lrosaldo@autotanques.nieto.com.mx 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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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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