CAPITULO_I_ADMINISTRACION_DE_MAQUINARIA_AGRICOLA

MECANIZACION AGRICOLA UNSACAP I ADMINISTRACION DE MAQUINARIA AGRICOLA

CAPITULO I ADMINISTRACION DE MAQUINARIA AGRICOLA

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

El alumno debe aprender a:- Calcular costos de maquinaria agrícola, manualmente y usando software.- Seleccionar y planificar el uso de maquinaria para cualquier explotación agrícola.- Tomar decisiones en cuanto al empleo de equipo propio o contratado.- Determinar el momento de reemplazo de una máquina.

1 INTRODUCCIONEl objetivo principal de la administración de maquinaria agrícola es abastecer al campo de maquinaria ADECUADA (la mejor calidad al menor costo posible) en forma OPORTUNA (en el momento que se debe realizar la labor).

Para lograr este objetivo deben de cumplirse 6 metas intermedias:a. Determinar la demanda de maquinaria agrícola;b. Determinar los costos operativos de la maquinaria;c. Seleccionar la maquinaria a utilizar;d. Programar el uso de la maquinaria;e. Determinar el mantenimiento a realizar en la maquinaria.f. Determinar el momento de reemplazo de la maquinaria.

1.1 CONCEPTOS BASICOS

1.1.1 USO ANUAL (U)Es el tiempo, generalmente expresado en horas, que se utiliza una máquina durante un año. Ej. el uso anual de una pulverizadora puede ser de 400 h/año, el uso anual de una cosechadora de trigo puede ser de 350 h/año.Se le representa por la letra U mayúscula.

1.1.2 PRODUCCION ANUAL (S)Es la cantidad de trabajo realizado por una máquina durante un año; sus unidades varían según la máquina que se este analizando. Ej. un arado rotativo puede tener una S = 250 ha/año, un cargador frontal una S = 2 800 m3/año, un trailer una S = 2 000 km/año, etc.Se le representa por la letra S mayúscula.

1.1.3 TIEMPO OPERATIVO (to)Es el tiempo total ( o bruto) consumido por la máquina durante el trabajo. El tiempo operativo comprende:- el tiempo gastado en la preparación para el trabajo;- las paradas para realizar ajustes; - el trabajo en vacío, y- el trabajo efectivo.

Ej. un acondicionador de forrajes puede tener un to = 2h/ha, un arado de cinceles un to = 1.5 h/ha.

El uso anual (U) y la producción anual (S) se relacionan a través del tiempo operativo según la fórmula:

U = .......... ec. 1.1.

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1.1.4 TIEMPO EFECTIVO (te)Es el tiempo útil (o neto) durante el cual la máquina realiza trabajo efectivo. Para los ejemplos del acápite anterior, el acondicionador de forrajes puede tener un te = 1.8 h/ha, el arado de cinceles un te = 1.3 h/ha.

1.1.5 COEFICIENTE DE TIEMPO EFECTIVO (r)Resulta de dividir el tiempo efectivo entre el tiempo operativo:

r = ........... ec. 1.2.

El valor del “r” se ve afectado por:- El sistema de trabajo, r es mayor al trabajar en redondo y menor al trabajar en melgas;- La forma de la parcela, r es mayor en parcelas rectangulares y alargadas;- El tamaño de la parcela, r es mayor en parcelas grandes;- El ancho de trabajo, r es mayor para anchos de trabajo menores; (ver CUADRO 1)- La velocidad de trabajo, r es mayor a menor velocidad; (ver CUADRO 1)- Las condiciones de trabajo, r será mayor cuanto menos retrasos haya durante las operaciones

(problemas como averías, paradas para limpiar bloqueos, atollamiento en terrenos húmedos, etc.);- Las condiciones del cultivo y rendimientos, r será mayor en cultivos en buenas condiciones (p.e. no

tumbados) y de alto rendimiento.

(a) (b)

Figura 1. Distintos sistemas de trabajo afectan el valor del coeficiente de tiempo efectivo, (a) trabajo en melgas o “ida y vuelta” (b) trabajo en redondo

CUADRO 1. VARIACIÓN DEL COEFICIENTE DE TIEMPO EFECTIVO, POR UNA VELOCIDAD MENOR Y UN ANCHO DE TRABAJO MENOR

CONDICION NORMAL

MENOR VELOCIDAD

Tiempo (minutos)

Tiempo (minutos)

Tiempo (minutos)

Nivelación arado 3 3 3Aradura 6 8 6Vuelta cabecera 0.5 0.6 0.5Aradura 5.5 7.9 5.5Vuelta cabecera 0.6 0.65 0.6Ajuste profundidad 1.2 1.2 1.2Aradura 6 8.1 6Vuelta cabecera 0.5 0.55 0.5Aradura 5.8 8.2 5.8TOTAL 29.1 38.2 Vuelta 0.6

Aradura 6Tiempo efectivo 23.3 32.2 Vuelta 0.5

Aradura 6Coeficiente tiempo efectivo 0.801 0.843 TOTAL 42.2

Te 35.3

r 0.836

DESCRIPCION

MENOR ANCHO

En general, es deseable tener un valor de r tan alto como sea posible.Nótese sin embargo que r, por si sólo, no es un valor adecuado para decidir entre dos máquinas de distinto tamaño. Por ejemplo una segadora de 2,4 m de ancho de trabajo con un r = 0.5 puede ser mas

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aconsejable que una segadora de 1.8 m y r = 0.6, si el tiempo que se tiene para realizar la tarea es corto.

1.1.6 CAPACIDAD DE TRABAJOEs la cantidad de trabajo que puede realizar una máquina en un tiempo determinado. La capacidad de trabajo puede ser TEORICA (Ct), que sólo se utiliza como un valor referencial; o EFECTIVA (Ce), que es la que se utiliza para los cálculos de maquinaria.Para calcular la Ce se emplean las siguientes fórmulas:

1.1.6.1. En máquinas que trabajan superficies; como arados, pulverizadoras, cosechadoras combinadas, rastras, etc.

Ce = ................ ec. 1.3.

Ce = capacidad efectiva de trabajo, en ha/hv = velocidad de avance de la máquina, en km/ha = ancho efectivo de trabajo de la máquina, en mr = coeficiente de tiempo efectivo, adimensional.

Figura 2. La capacidad efectiva en máquinas que trabajan superficies depende del ancho de trabajo, la velocidad de avance y el coeficiente de tiempo efectivo.

Figura 3. Arado rotativo, ejemplo de una máquina que trabaja superficies

Ejemplo 1.1.Determinar la Ce de una segadora rotativa cuyo ancho teórico es de 2,7 m, ancho efectivo es de 2,5 m; que trabaja a una velocidad promedio de 7 km/h, con un coeficiente de tiempo efectivo de 0,9.Cuánto tiempo demorará la segadora en segar 8 hectáreas?

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Velocidad de avance

Ancho de trabajo


DesarrolloAplicando directamente la fórmula ya que contamos con todos los datos, teniendo cuidado de respetar las unidades:

Ce = = 1,57 ha/h

Para calcular el tiempo requerido para las 8 hectáreas:

t = = = 5,09 horas

1.1.6.2. En máquinas que realizan labores de transporte; como trailers, remolques, volquetes, etc.

Ce = ................. ec. 1.4.

Ce = capacidad efectiva de transporte, en ton-km/hC = capacidad de carga de la máquina, en toneladasv = velocidad de avance de la máquina, en km/hr = coeficiente de tiempo efectivoco = coeficiente de ocupación

Figura 4. Remolque agrícola, ejemplo de máquina que realiza labores de transporte

El coeficiente de ocupación (co) se calcula de la fórmula:

co = + ............... ec. 1.5.

Ci = carga transportada en el viaje de ida.Cr = carga transportada en el viaje de retorno.C = capacidad de carga de la máquina.

Ejemplo 1.2.Cual será la Ce de un remolque de 4 toneladas de capacidad que tiene un r=0,6 y que se utiliza para transportar carga desde un punto A hasta un punto B distantes 30 km entre si. En el viaje de ida va totalmente cargado desplazándose a 20 km/h, en el regreso retorna vacío a 50 km/h. Cuánto demorará el remolque en transportar 50 toneladas desde el punto A hacia el B?

DesarrolloCalculamos primero el coeficiente de ocupación:

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co = + = 0,5

Calculamos ahora la velocidad promedio de desplazamiento;- a la ida demora ti = espacio/velocidad = 30/20 = 1,5 h- a la vuelta demora tv = 30/50 = 0,6 hentonces la velocidad promedio es de:

v promedio = = = 28,57 km/h

luegoCe = 4 ton . 28,57 km/h . 0,6 . 0,5 = 34,28 ton-km/h

Para calcular el tiempo gastado en el transporte de 50 toneladas:

t = = 43,75 horas

1.1.6.3. En máquinas móviles que realizan trabajo discontinuo o cíclico;Son máquinas que realizan una serie de operaciones en un período corto (generalmente 1 a 5 minutos) y las repiten continuamente en el mismo orden, produciendo ciclos de trabajo. Ejemplo, un cargador frontal, una hoja empujadora, una hoyadora de postes, etc. Para estas máquinas se utiliza la fórmula:

Ce = ........................ ec. 1.6.

Q = capacidad de la máquina en cada ciclo: m3/ciclo, ton/ciclo, etc.D = duración de un ciclo, en minutos

Figura 5. Retroexcavadora y rufa, ejemplos de máquinas de trabajo cíclico.

Ejemplo 1.4.Calcular la Ce de una hoja empujadora (bulldozer) cuya capacidad de empuje de la hoja es de 0,8 m3. La hoja debe empujar la tierra de un punto “A” a un punto “B” situado a 48 m de distancia, la velocidad cuando empuja es de 2 km/h y al regreso es de 6 km/h. El tiempo perdido en realizar los cambios (desembragar, manipular la palanca de la caja de cambios) es de 40 segundos por ciclo, además se pierden en promedio 6 minutos de cada hora de trabajo en ajustes, demoras, etc.

DesarrolloDeterminamos primero la duración de un ciclo; el tiempo de un ciclo (D) comprende: el tiempo cuando empuja a la ida (ti), el tiempo cuando regresa (tr) y el tiempo para realizar los cambios (tc).

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ti = distancia/velocidad = = 0,024 h = 1,44 minutos

tr = = 0,008 h = 0,48 minutos

luego D = ti + tr + tc = 1,44 + 0,48 + 0,67 = 2,59 minutos (el valor de 0,67 resulta de convertir los 40 segundos del tc a minutos, esto es 40/60 = 0,67)

Determinamos luego el coeficiente de tiempo efectivo:En los 54 minutos que quedan de una hora (al descontar los 6 minutos perdidos en ajustes) se realizarán 54/2,59 = 20,84 = 20 ciclos.El tiempo de trabajo efectivo será te = ti x numero de ciclos = 1,44 x 20 = 28,8 minutos

Entonces r = = = 0,48

Finalmente

Ce = = 8,89 m3/h

1.1.6.4. En máquinas estacionarias; aquellas máquinas que están fijas en un sitio y no se desplazan como molinos, picadoras, mezcladoras de raciones, secadores, etc.

Ce = ........... ec. 1.7.

C = capacidad teórica máxima de la máquina, en TM/h, m3/h, etc.fg = factor de utilización de la capacidad teórica (depende de las condiciones de trabajo).

Figura 6. Ordeñadora, ejemplo de máquina estacionaria.

Ejemplo 1.5.Calcular la capacidad efectiva de un secador cuya capacidad teórica máxima es de 8 ton/h, que trabaja con un r = 0,9 y completamente lleno (esto es fg = 1,0).

DesarrolloAplicando la ecuación 1.7.

Ce = 8 ton/h . 0,9 . 1,0 = 7,2 ton/h

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1.2 COSTOSEl costo es la expresión en dinero de todo lo que se necesita para reunir a los factores de la producción y elaborar un bien (ej. un kilogramo de papas) o prestar un servicio (ej. reparar una máquina malograda). Debido a la sociedad de libre mercado en que nos desenvolvemos, el cálculo de costos es de gran importancia para la administración de maquinaria.

El costo es la suma de 03 rubros: los gastos + amortizaciones + intereses.- Gastos, es la parte del costo que comprende las erogaciones en servicios o en bienes que se

extinguen totalmente con el acto productivo.- Amortización, compensa la depreciación (pérdida de valor) que sufren los bienes debido a su

desgaste u obsolescencia.- Interés, compensa lo que ganaría el capital invertido si se le coloca en el banco. La tasa de interés,

en cálculo de costos, no puede ser inferior al interés que se podría obtener en inversiones de riesgo similar, ni superior a la que se tiene que pagar para obtener capital en préstamo.

1.2.1 CLASIFICACION DE COSTOSLos costos se pueden clasificar de acuerdo a distintos criterios, por ejemplo:

a. De acuerdo a su relación con la variable independiente (variable independiente es aquella que usamos para especificar en que unidades calcularemos el costo p.e. m3, horas, toneladas, ha, etc.)- Fijos, no varían cuando cambia el valor de la variable independiente.- Variables, varían cuando cambia el valor de la variable independiente.

b. De acuerdo al período de cálculo- Estimados, es una aproximación o estimación del verdadero costo en el cual se incurrirá. Se

calculan para el futuro sobre la base de datos actuales.- Reales, aquel en el cual efectivamente se ha incurrido. Se calculan para el presente o pasado

sobre la base de datos actuales o pasados, respectivamente.

c. De acuerdo a la cantidad de producción considerada- Totales, cuando se refieren al total de la producción, se calculan con la fórmula:

CT = CFT + CVM x N .......... ec. 1.8.

CT = costo total, en S/añoCFT = costos fijos totales, en S/añoCVM = costos variables medios, en S/hN = variable independiente, en h/año

- Medios, cuando se refieren a la unidad de producción, se calculan:

CM = CT/N ............ ec. 1.9

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CM = costo medio, en S/hN = variable independiente, en h/año

d. De acuerdo al número de labores consideradas- De producción, cuando abarcan todas las labores de un proceso productivo p.e. aradura,

siembra, fertilización, etc.- Operativos, cuando comprenden una sola labor u operación del proceso productivo p.e. sólo

aradura.

e. De acuerdo a su influencia en la toma de decisiones- Directo, el que afectará la decisión bajo estudio.- Indirecto, todos los demás costos de la empresa que no son afectados por la decisión que se

analiza (ej. los gastos generales de supervisión, inspección, útiles de escritorio) y también todos los costos pretéritos que no se pueden recuperar.

1.2.2 EL CALCULO DE UN COSTO OPERATIVO ESTIMADOEn maquinaria se trabaja normalmente con costos operativos estimados, por ello nosotros estudiaremos como calcular costos operativos estimados. (* La metodología en el calculo de costos expuesta a continuación, corresponde a la desarrollada por R.G. Frank en su libro “Costos y administración de maquinaria agrícola”).

1.2.2.1 GASTOSSon las erogaciones en bienes y servicios, comprende los siguientes rubros:

a. Resguardo; es el gasto hecho en construir un alojamiento o almacén para la maquinaria. Se asume como el 2% del valor a nuevo (VN) de la máquina. El valor a nuevo representa lo que nos costó la máquina o implemento.

Figura 7. Estructura de resguardo y almacenamiento para maquinaria.

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b. Seguros e impuestos; cuotas o pagos que se deben hacer a la compañía aseguradora de la maquinaria. Se asumen como el 1,5% del VN.

c. Gastos de conservación y reparaciones (GCR); comprenden los gastos en lubricación, mantenimiento y reparaciones. Se calculan mediante la formula:

G.C.R. = C.G.C.R. x VN ................... ec. 1.10.

CGCR = coeficiente de gastos de conservación y reparaciones, se obtiene de tablas. Al final del capítulo se da una tabla con valores del CGCR.* Nótese que en este rubro de GCR se están considerando los lubricantes. En otras metodologías de calculo, los lubricantes se consideran junto con los combustibles, el cual no es nuestro caso.

Figura 8. Labores de conservación y reparación de maquinaria.

d. Combustibles; se calculan de la fórmula

Combustible = Cc . p .................... ec. 1.11.

Cc = consumo de combustible, en litrosp = precio del combustible , en S/litro

Para calcular el consumo de combustible (Cc) se utiliza la fórmula:

Cc = ................... ec. 1.12

Cec = consumo específico de combustible del motor, en litros/kW-hP = potencia desarrollada por el motor, en kWg = grado de esfuerzo a que esta sometido el motor.

Valores de consumo específico de combustible se dan en el CUADRO 2.

CUADRO 2. CONSUMO ESPECIFICO DE COMBUSTIBLE PARA MOTORES TRABAJANDO A MAXIMA POTENCIA

TIPO DE MOTOR Ce (litros /kW-h)Diesel 0.29Diesel mediano 0.32Diesel pequeño (menos de 5 kW) 0.32Gasolinero 0.38Gasolinero pequeño (menos de 10 kW) 0.5

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El grado de esfuerzo “g” de un motor se puede asumir como:- en motores de tractor: 25-45%- en motores estacionarios y de cosechadoras combinadas: 60%

e. Mano de obra; se calcula de acuerdo al jornal del operador.

f. Cargas sociales; comprenden el seguro social, caja nacional de pensiones, indemnización, vacaciones y otras contribuciones impuestas por el Estado que puedan existir. Se estiman, con razonable exactitud, como equivalentes al 50% del jornal. Aquí debe de hacerse una distinción entre mano de obra estable y eventual, ya que la segunda por lo general no tiene cargas sociales.

1.2.2.2 AMORTIZACIONEs la compensación de la depreciación o pérdida de valor sufrida por la maquinaria. La amortización puede ser un costo fijo (cuando la máquina llega al final de su vida útil al ser obsoleta), o un costo variable (cuando la máquina llega al final de su vida útil al desgastarse por el uso).Para saber si la amortización es un costo fijo o variable, se determina el punto de igualación (Pi) :

Pi = ........... ec. 1.13

Luego se compara el valor del Pi con el uso anual (U) de la máquina, expresado en horas/año, y:- si U>Pi entonces la amortización es un costo variable- si U<Pi entonces la amortización es un costo fijo.

Finalmente la amortización se calcula con la fórmula:

A = ................ ec. 1.14.

VR = valor residual de la máquinaDuración = valor que se obtiene de tablas; será la duración por desgaste (Dd) si U>Pi o duración por obsolescencia (Do) si U<Pi.

1.2.2.3 INTERESSon los pagos que se hacen por el uso de un capital. Se calcula con la fórmula:

I = ................... ec. 1.15.

donde:tir = tasa de interés real, en porcentaje, que es igual a la tasa de interés nominal menos la tasa de inflación.

Ejemplo 1.6.Calcular el costo operativo medio y el costo operativo total de un tractor de 56kW (75HP), considerando los siguientes datos:CGCR = 0,00007 h-1, VN = 130 000 soles, VR = 30 000 soles, consumo especifico de combustible = 0,29 litros/kW.h, precio de combustible 1,5 S/litro, mano de obra jornal = 20 S/día, U = 480 h/año, Dd = 12 000 horas, Do = 15 años, tasa interés anual = 15%, tasa inflación anual = 8%.

Desarrolloa. Cálculo de los gastosa.1. Resguardo = 2% VN = 0,02 x 130 000 = 2 600 S/añoa.2. Seguro = 1,5% VN = 0,015 x 130 000 = 1 950 S/añoa.3. Gastos de conservación y reparaciones (GCR) = CGCR.VN = 0,00007x130 000 = 9,1 S/ha.4. Combustible = consumo x precio combustible

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considerando un 35% de esfuerzo en el motor, consumo = Ce.P.g = 0,29x56x0,35 = 5,68 litro/hluego,

combustible = 5,68 x 1,5 = 8,52 S/h

a.5. Mano de obra = jornal/horas diarias de trabajo = = 2,5 S/h

a.6. Cargas sociales = 50% de mano de obra = 1,25 S/h

b. Cálculo de la amortizaciónDeterminamos primero el punto de igualación (Pi) = 12 000 h/15 años = 800 h/añoLo comparamos luego con el U=480 h/año, como en este caso U<Pi la amortización es un costo fijo y se calcula:

A = = = 6 667 S/año

c. Cálculo del interésDeterminamos primero la tasa de interés real tir = tasa interés – tasa inflación = 15 – 8 = 7%Luego

I = = = 5 600 S/año

d. Cálculo del costo operativo totalLos costos fijos, es decir aquellos que no varían al cambiar la variable independiente ( el uso anual es la variable independiente en nuestro ejemplo), serian: el seguro, el resguardo, la amortización y los intereses; entonces los costos fijos totales (CFT) son:

CFT = 2 600 + 1 950 + 6 667 + 5 600 = 16 817 S/año

Los costos variables medios (CVM), serian los GCR, el combustible, la mano de obra y cargas sociales, luego:

CVM = 9,1 + 8,52 + 2,5 + 1,25 = 21,37 S/h

Finalmente el costo total será:

CT = CFT + CVM.U = 16 817 S/año + 21,37 S/h. 480 h/año = 27 074,6 S/año

e. Cálculo del costo medio (CM)

CM = CT/U = 27 074,6/480 = 56,40 S/h

nótese que algunos rubros del costo no siempre existirán, así puede que no haya gastos por resguardo o seguro, o que la máquina no utilice combustible, o mano de obra; sin embargo los GCR, la amortización y los intereses siempre estarán presentes en el costo.

Si graficamos los distintos componentes del costo anterior obtenemos un gráfico como el mostrado en la Figura 9.

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COMPOSICION PORCENTUAL DEL COSTO

Combustible15%

GCR16%

Resguardo10% Seguro

7%

Amortizacion25%

Interes21%

Cargas soc.2%

Mano obra4%

Figura 9. Composición porcentual del costo calculado en el ejemplo 1.6.

Nótese en la Figura 9, que cerca de la mitad del monto total del costo esta constituido por los intereses y la amortización. Los agricultores en nuestra región generalmente no consideran estos valores, y como consecuencia los costos que utilizan para sus cálculos están subdimensionados.

Si en el ejemplo anterior, variamos el uso anual, obtenemos la Figura 10 y la Figura 11. En ellas se puede ver que el costo total aumenta al aumentar el uso anual, pero el costo medio de operación del tractor decrece o se diluye al aumentar el uso anual, obsérvese que el uso anual mínimo, según los valores tomados en el ejemplo, debe estar alrededor de 500 h/año para tener un costo medio bajo. En nuestro medio es común que los tractores trabajen 300 h/año, lo cual es contraproducente como puede deducirse de los gráficos.

Variacion del Costo Total

0.00

20,000.00

40,000.00

60,000.00

0 500 1000 1500

Uso Anual (h/año)

Co

sto

To

tal

(S/a

ño

)

Figura 10. Variación del costo medio versus el uso anual del tractor del ejemplo 1.6.

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Variacion del Costo Medio

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

0 500 1000 1500

Uso anual (h/año)

Co

sto

med

io (

S/h

)

Figura 11. Variación del costo medio con el uso anual, del tractor del ejemplo 1.6.

Como puede verse, el cálculo de costos es una operación simple, aunque algo tediosa. Afortunadamente, existen variedad de programas y herramientas que permiten utilizar las computadoras para realizar los cálculos del costo. Es necesario utilizar estos programas y/o herramientas porque aparte de la exactitud y flexibilidad, nos permiten ahorrar tiempo.En el CUADRO 3, se muestra una hoja de cálculo desarrollada en Excel, que permite calcular fácilmente los costos de acuerdo a la metodología empleada.Adicionalmente, existe diverso software desarrollado por universidades e instituciones. En las sesiones de práctica, aprenderemos a utilizar los programas “MachineryCostCalculator”, “MachCost” y hoja de cálculo de la UNSA.

Software agrícola variado puede encontrarse en Internet, por ejemplo en www.agrosoft.interpla.net.co

CUADRO 3. Resultados de hoja de calculo utilizada para el cálculo de costos operativos estimados

DESCRIPCION TRACTOR ARADO GRADA PULVERIZ. APORCADORAVN (Soles) 50,000 15,000 18,000 12,000 4,000VR (Soles) 5,000 3,000 4,800 4,000 1,200CGCR (h-1) 0.00040 0.00015 0.00030 0.00030 0.00025Dur. Desgaste (horas) 20,000 5,000 5,000 3,000 3,000Dur. Obs. (años) 25 15 20 15 15tasa interes nominal 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12tasa inflacion 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05tasa interes real 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07mano obra (S/h) 3.00 0.00 0.00 0.00 0.00cargas sociales (S/h) 1.50 0.00 0.00 0.00 0.00potencia util (kW) 100.00 0.00 0.00 0.00 0.00precio comb.(S/litro) 2.00 0.00 0.00 0.00 0.00Uso anual (h/año) 600.00 320.00 250.00 80.00 120.00Seguro (S/año) 1,000.00 300.00 360.00 240.00 80.00Resguardo (S/año) 750.00 225.00 270.00 180.00 60.00Salario (S/h) 4.50 0.00 0.00 0.00 0.00GCR (S/h) 20.00 2.25 5.40 3.60 1.00Combustible (S/h) 30.00 0.00 0.00 0.00 0.00Amortizacion 1,800.00 800.00 660.00 533.33 186.67Interes (S/año) 1,925.00 630.00 798.00 560.00 182.00

Costos Fijos (S/año) 5,475.00 1,955.00 1,428.00 1,513.33 508.67Costo Variables Medios (S/h) 54.50 2.25 5.40 3.60 1.00Costo Total (S/año) 38,175.00 2,675.00 2,778.00 1,801.33 628.67Costo Medio (S/h) 63.63 8.36 11.11 22.52 5.24

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http://www.agrosoft.interpla.net.co/


El costo operativo de la maquinaria varía entre los agricultores (según el cuidado y servicio que den a las máquinas, el tiempo de operación, las condiciones de trabajo, etc.) Como ejemplo, en la Figura 12, se grafica los resultados de un estudio hecho por Have en Dinamarca, que muestra como varían los costos operativos entre agricultores:

Variación del costo operativo de maquinaria

0

5

10

15

20

25

30

35

< 2500 2500 -3400

3500 -4400

4500 -5400

5500 -6400

6500 -7400

> 7500

Coronas danesas/hectarea

Po

rcen

taje

ag

ricu

lto

res

Figura 12. Variación del costo operativo en coronas/hectárea entre agricultores de Dinamarca.

1.3 EL CALCULO DEL TAMAÑO DE LA MAQUINA O IMPLEMENTO A UTILIZAR

El tamaño de las distintas máquinas e implementos se expresa en distintas unidades (según su uso), así en arados de discos se habla de número de discos; en gradas, de metros de ancho; en pulverizadoras, de litros de capacidad; en tractores de potencia, etc.Dos conceptos importantes en la determinación del tamaño del implemento son:

1.3.1 TIEMPO DISPONIBLE (td)Es el tiempo que se puede dedicar a la realización de determinado trabajo. Su valor se ve afectado por las condiciones climáticas (p.e. si llueve y se moja el suelo, no se podrá arar inmediatamente), disponibilidad de personal (p.e. se necesita 3 operarios y solo se dispone de 2), y el costo de la demora.

1.3.2 COSTO DE LA DEMORA (Cdem)Es el dinero que se pierde por la disminución en el rendimiento final de un cultivo al no realizar las labores a su debido tiempo. En otras palabras es el costo del tiempo, como dice el adagio “el tiempo es oro”. Ver CUADRO 4.

Se calcula con la fórmula:

Cdem = S.R.P.k ............. ec. 1.16

Cdem = costo de la demora, en S/hS = superficie a trabajar, en has.R = rendimiento óptimo del cultivo, en kg/ha

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P = precio de venta del cultivo, en S/kgk = coeficiente que mide la reducción del rendimiento medio por hora transcurrida a partir del momento optimo de realizar la labor, en h-1.

Para determinar k, se emplea la fórmula:

k = ............ ec. 1.17

b = reducción en el rendimiento del cultivo por cada hora disponible, en kg/h.

Datos de k, a manera de guía, se entregan en el anexo 2.

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

1-may 11-may 21-may 31-may 10-jun 20-jun

% R

en

dim

ien

to T

ota

l

CUADRO 4. Variación del rendimiento estimado de maíz, según la fecha de siembra en Iowa, EEUU.

Ejemplo 1.7.En un cultivo de arroz de 3 ha de extensión, se tiene un rendimiento optimo R = 9 000 kg/ha si se cosecha el 1ro de abril, este rendimiento se reduce a 8 800 kg/ha si se cosecha el 15 de abril. El arroz cosechado se vende a 0,8 S/kg. Cuál es el costo de la demora, en la labor de cosecha si se considera 8 horas diarias hábiles para la realización de la misma?

DesarrolloEl tiempo disponible es de: 15 días x 8 h/día = 120 h

k = = 0,0000926

Cdem = 3 ha. 9 000 kg/ha . 0,8 S/kg . 0,0000926 h-1 = 2 S/h

1.3.3 EL CALCULO DE LA CAPACIDADPara poder determinar el tamaño a utilizar, generalmente se calcula primero la capacidad efectiva requerida y a partir de esta se calcula el tamaño a utilizar.Existen 4 tipos de capacidad efectiva que es necesario calcular antes de determinar la capacidad efectiva requerida:- La capacidad efectiva mínima- La capacidad efectiva máxima- La capacidad efectiva optima económica, y- La capacidad efectiva máxima de tiro del tractor.

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1.3.3.1 CAPACIDAD EFECTIVA MINIMAEs la capacidad que debe de tener una máquina para poder realizar el trabajo en el tiempo disponible.

C min = ........... ec. 1.18

S = producción anual, en ha/año, m3/año, etc.Td = tiempo disponible, en h/año

Ejemplo 1.8Que tamaño mínimo debe de tener una cosechadora de papas que debe de cosechar 220 ha/año en un tiempo de 400 h/año; si se desplaza a 5 km/h y tiene un r=0,6?

DesarrolloCalculamos primero la capacidad efectiva mínima:

Cmin = = 0,55 ha/h

Luego, de la fórmula de capacidad efectiva para máquinas que trabajan superficies (por ser una cosechadora de papas) despejamos el valor de “a”

a = = = 1,83 m

Como en la cosechadora de papas cada cabezal cosecha un surco, y los surcos van distanciados a 0,9 m se deduce que se necesitará una cosechadora con un tamaño mínimo de 2 cabezales o líneas de cosecha.

1.3.3.2 CAPACIDAD EFECTIVA MAXIMANo hay una fórmula para calcular la Ce máxima. Su valor esta dado por limitaciones tecnológicas ya que el tamaño máximo de cualquier implemento dependerá de lo que se pueda fabricar con la tecnología existente.La potencia del tractor (si este ya esta seleccionado) limitara el tamaño máximo del implemento, según la formula:

amax = .............. ec. 1.19

amax = tamaño máximo de implemento del que el tractor puede tirarP = potencia del tractor, en kWv = velocidad de avance para la labor analizada, en km/hEmot = energia requerida para realizar la labor analizada, en kW-h/ha

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Figura 13. El tamaño máximo de la maquinaria depende de los fabricantes

1.3.3.3 CAPACIDAD OPTIMA ECONOMICAPara cualquier labor mecanizada que debamos realizar, existe un tamaño de máquina que nos permitirá realizar dicha labor al menor costo posible; este es el tamaño óptimo económico, ver CUADRO 5.Para determinarlo es necesario determinar primero dos valores: el costo anual y el costo por unidad de capacidad.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Tamaño de Maquina

Co

sto

(U

S$/

ha)

Costo Demora

Costos Variables

Costo Mano de Obra

Costos Fijos

COSTO TOTAL

CUADRO 5. Variación del costo total según el tamaño de maquina.

1.3.3.3.1 COSTO ANUAL (CA)Son todos los costos fijos de la máquina. Se supone que estos costos anuales varían en función de la capacidad, es decir que al aumentar la Ce aumentan los gastos por resguardo, seguro, intereses y amortización (si la amortización es costo fijo)

1.3.3.3.2 COSTO ANUAL POR UNIDAD DE CAPACIDAD (ca)Resulta de dividir los costos anuales de la máquina por su capacidad efectiva. La Ce a utilizar en el cálculo debe de ser una capacidad promedio para las condiciones en que se empleará la máquina.

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Costo Total Minimo


Ejemplo 1.9Tenemos un arado de discos de 3 cuerpos con las siguientes características: VN=12000, VR= 4000, Dd=5000 h, Do= 10 años, CGCR=0,0003h-1, U=200 h/año, v= 4km/h, r= 0,8, a= 1,2 m.Calcular su costo anual y su costo anual por unidad de producción, considerando que no existen gastos por seguro y resguardo y la tasa de interés real es 18%.

DesarrolloLos gastos son:GCR = 0,0003 . 12 000 = 3,6 S/hLa amortización Pi = 500h/año, luego U<Pi entonces la amortización es un costo fijoA = (12 000 – 4 000)/10 = 800 S/añoEl interés esI = (12 000 + 4 000). 0,18/2 = 1 440 S/año

Luego los costos anuales son: = 800 + 1440 = 2 240 S/año

La capacidad efectiva del arado:Ce = (4 km/h. 0,8 . 1.2 m)/10 = 0,384 ha/hY los costos anuales por unidad de producción:

c.a. = = 5 833,33 S-h/ha-año

Para calcular la capacidad efectiva óptima económica de un implemento, se utiliza la fórmula:

Ce opt. = .............. ec. 1.20

Donde:Cmo = costo de la mano de obra, sólo si la máquina necesita de mano de obra para trabajar, en S/hCdem = costo de la demora en la labor realizada por la máquina, en S/hGCRt = gastos de conservación y reparación del tractor o motor que da la energía a la máquina, en S/hS = producción anual de la máquina en ha/año, m3/año, etc.c.a. = costos anuales por unidad de producción de la máquina.

Conociendo la Ce opt. podemos calcular el tamaño optimo económico del implemento, así para maquinas que trabajan superficies:

A opt. = ................. ec. 1.21

Ejemplo 1.10Cual será la Ce opt. y el tamaño optimo del arado del ejemplo anterior, si la superficie a labrar es de 77 ha/año, los GCRt = 8 S/h, Cdem = 2 ,2 S/h.

DesarrolloCe opt. = = 0,367 ha/h

a opt. = = 1,14 m

1.1.1. POTENCIA OPTIMA ECONOMICA DE UN TRACTOR AGRICOLAPara el caso de la potencia óptima de un tractor se emplea la fórmula:

Po = ....... ec. 1.22

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Donde:Po = potencia óptima económica del tractor, en kWEmoti = energía requerida en el motor del tractor para realizar la labor “i”, en kW-h/haCdemi = costos de demora de la labor “i”, en S/hCmoi = costos de mano de obra en la labor “i”, en S/hSi = producción anual de la labor “i”, en ha/añoc.a.p. = costos anuales por unidad de potencia de un tractor de tamaño promedio.

Figura 14. El tamaño de un tractor se expresa a través de su potencia

Para calcular los c.a.p. se emplea la fórmula

c.a.p. = ........... ec. 1.23

dondeC.A. = costos anuales del tractor, en S/añoP = potencia del tractor, en kWEjemplo 1.11Cuales son los c.a.p. del tractor de 56 kW del ejemplo 1.6.?

Desarrolloc.a.p. = (2600+1950+6667+5600)/56 = 300.30 S/kW-año

Ejemplo 1.12Cual será el tamaño óptimo de un tractor que debe realizar:- aradura, de 420 ha/año con un Cdem= 0,6 S/h y Emot = 90kW-h/ha- gradeo de 1680 ha/año, Cdem=0,4 S/h, Emot=30 kW-h/ha- pulverización, de 1350 ha/año, Cdem=1,3 S/h, Cmo=2 S/h y Emot = 22 kW-h/ha

DesarrolloComo el tractor de 56 kW es de una potencia promedio que permitirá realizar las labores señaladas arriba, utilizamos su c.a.p. para el cálculo, luego:

Popt = = 21,65 kW

1.3.4 LA SELECCIÓN FINAL DEL TAMAÑOConociendo la potencia óptima económica del tractor y el tamaño optimo económico de los implementos, podemos seleccionar el tamaño a comprar. Para ello, a partir de la potencia óptima calculamos el tamaño máximo de implemento del que podrá tirar el tractor. Por ejemplo para máquinas que trabajan superficies:

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a max = ........... ec. 1.24

Luego comparamos este valor con el del ancho óptimo económico y se selecciona el MENOR de los dos.

Ejemplo 1.13Qué tamaño de arado de discos se elegirá, considerando los datos de los ejemplos 1.9, 1.10, 1.13?

DesarrolloEl ancho óptimo económico, del ejemplo 1,10 es de 1,146 m.El ancho máximo de arado que puede tirar el tractor de 21,65 kW es de :

amax = = 0,60 m

Luego seleccionamos el menor de los dos, como 1,14>0,60 elegimos el ancho de 0,60 m.

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1.4 LA PROGRAMACION DE LA MAQUINARIAUna vez que seleccionamos toda la maquinaria, el siguiente paso es planificar o programar su utilización. Existen varias metodologias para realizar esta programación, pudiéndose utilizar

- Programación PERT-CPM (Program Evaluation and Review Technique – Critical Path Method)- Cronogramas- Diagrama de GANTTActualmente, en nuestro país, se esta estandarizando el uso del programa MSProject (que permite desarrollar los 3 métodos anteriores), para la programación de actividades. Es recomendable que el alumno aprenda a manejar este programa.En el anexo 4 se muestra una programacion utilizando el MSProject.Nosotros usaremos el diagrama de Gantt.

A partir de los datos que se usaron (superficies a labrar, volúmenes a mover, toneladas a transportar, etc.) para la selección de la maquinaria, y del tiempo en que se deben de realizar las labores, construimos una tabla de doble entrada donde en las columnas , de izquierda a derecha se coloca:

- 1ra columna, el nombre de la labor a realizar- 2da columna, el tiempo operativo de dicha labor- 3ra columna, la producción anual para dicha labor- 4ta columna, el tiempo requerido (resultante de multiplicar la columna 2 por la 3)- 12 columnas, cada una representando un mes, desde enero hasta diciembre. Estos meses se

subdividen en quincenas, semanas, o días según la exactitud que se requiera en el diagrama de Gantt.En las filas se coloca, de abajo hacia arriba, los distintos cultivos de la explotación y las labores a realizar en cada uno de ellos.

Para utilizar el diagrama, se procede de la siguiente manera:- Se llenan los datos de tiempo operativo, producción anual y tiempo requerido para cada labor de

cada cultivo.- Principiando en el mes de enero, y de acuerdo a la fecha en que se deben de realizar las distintas

labores (que se realizarén en enero) se va distribuyendo el tiempo requerido, y se le grafica por medio de barras horizontales.

- Terminada la distribución mensual en enero, se suman las horas de cada día, semana, quincena o mes (según la exactitud con que se este trabajando) para obtener el tiempo total requerido(ttr). Se compara este ttr con el tiempo disponible(td), si ttr<td, se pasa a programar el siguiente mes. Si ttr>td, se corrige la distribución del tiempo requerido o se busca aumentar el td ( p.e. trabajando de noche). Si al final no se logra obtener un ttr<td, se debe considerar alquilar maquinaria o comprar maquinaria de mayor tamaño.(Ver ejemplo adjunto)

1.5 LA SELECCIÓN ENTRE EQUIPO PROPIO O CONTRATADOMuchas veces podemos preguntarnos si para determinada situación seria mas conveniente usar el equipo propio o alquilarlo de un contratista, por ejemplo si debemos sembrar 25 has. de trigo, es mejor utilizar una sembradora propia o alquilarla de un contratista?

La respuesta a esta pregunta depende de 3 factores:- el costo operativo del equipo contratado,- el costo del equipo propio, y- la producción anual (superficie, volumen, distancia, peso, etc.).

El contratista cobra una tarifa fija por hora, entonces podemos representar el costo total del contratista (CTc) por la ecuación:

CTc = CVMc . S ......... ec. 1.25

CVMc = costo variable medio del equipo contratado, esto es lo que cobra el contratista en S/m3, S/ha, etc.S = producción anual, en ha/año, ton/año, etc.

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El costo total del equipo propio (CTp), esta dado por la ecuación:

CTp = CFTp + CVMp.S ......... ec. 1.26

CFTp = costos fijos totales del equipo propio, en S/añoCVMp = costos variables medios del equipo propio, en S/ha o S/m3 o S/ton, etc.S = producción anual, en ha/año, m3/año, etc.

Las dos últimas ecuaciones representan dos líneas rectas que deben de cortarse en un punto determinado (siempre y cuando el CVMc sea mayor que el CVMp, suposición lógica en la mayoría de los casos). Este punto se denomina de indiferencia, y en dicho punto CTc = CTp, o sea:

CVMc.S = CFTp + CVMp.S

Despejando S, se obtiene la producción anual del punto de indiferencia (Spi):

Spi = ................ ec. 1.27

Cuando la producción anual es menor que la Spi, se debe de utilizar equipo contratado. Cuando S>Spi se debe de utilizar el equipo propio.

Del mismo modo, se puede derivar la ecuación:

Upi = ec. 1.28

CFTp = costos fijos totales del equipo propio, en S/añoCVMp = costos variables medios del equipo propio, en S/hUpi = uso anual del punto de indiferencia, en h/año.

Ejemplo 1.14Un agricultor debe de transplantar 35 ha/año de repollo. La tarifa cobrada por el contratista es de 84 S/ha; usando su equipo propio los costos fijos totales son de 2480 S/año y los CVM de 35 S/ha. Debe de utilizar equipo propio o alquilarlo? Hasta que área le es mas conveniente utilizar el equipo contratado?

DesarrolloDeterminamos la

Spi = = 50,61 ha/año

Luego, como S=35 ha/año <Spi el agricultor debe de utilizar equipo contratado.Le es mas conveniente utilizar equipo contratado cuando el área a trabajar sea menor de 50,61 ha/año.

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Analisis grafico de seleccion entre equipo propio y equipo contratado

0

5,000

10,000

15,000

20,000

25,000

30,000

35,000

40,000

0 50 100 150 200 250 300 350

Produccion anual (ha/año)

Co

sto

to

tal

(S/a

ño

)

Equipo contratado

Equipo propio

Figura 15. Análisis gráfico del ejemplo 1.14. Obsérvese que el punto de indiferencia se ubica donde se cortan las dos líneas.

1.6 EL ABASTECIMIENTO DE REPUESTOS Y MANTENIMIENTO DE LA MAQUINARIA

Para mantener la maquinaria operativa se debe de tener un stock de repuestos en almacén para evitar perdidas de tiempo yendo a los distribuidores o pidiendo los repuestos. Además, se debe de realizar un mantenimiento planificado (esto es, mantener antes que ocurran las fallas).

1.6.1 EL ABASTECIMIENTO DE REPUESTOSAl determinar el abastecimiento de repuestos, surgen dos requerimientos antagónicos:

- Por una parte es deseable tener el mayor stock posible de repuestos de manera que se pueda solucionar cualquier avería en la forma mas rápida posible, y no perder tiempo con la máquina parada en espera de que llegue el repuesto desde los distribuidores.

- Por otra parte, los repuestos comprados y mantenidos en stock son un capital invertido que no produce beneficios y además consumen espacio de almacén, por ello desde este punto de vista el stock de repuestos debería ser mínimo.

Estos dos puntos antagónicos deben de ser conciliados en un punto medio, para ello es útil guiarse por el consejo del vendedor de maquinaria o la experiencia de operadores de maquinaria.

1.6.2 EL MANTENIMIENTOEs el conjunto de cuidados técnicos indispensables para el funcionamiento regular y permanente de las máquinas.

Hay dos tipos de mantenimiento: planificado y no planificado. El mantenimiento planificado se clasifica en cuatro categorías:a. Mantenimiento preventivo: conjunto de procedimientos y acciones anticipadas que buscan mantener la máquina en funcionamiento.b. Mantenimiento predictivo: tipo de acción preventiva basada en el conocimiento de las condiciones de cada uno de los componentes de la máquina. Estos datos son obtenidos por medio de un registro del desgaste de las piezas vitales de la máquina, a través de exámenes periódicos que se efectúan para determinar la época adecuada para substituir o reparar las piezas. Ejemplo, análisis de vibraciones, análisis de los aceites usados en la lubricación, seguimiento de cojinetes, etc.

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c. Mantenimiento Productivo Total , TPM (Total Productive Maintenance), busca mejorar la estructura de la empresa en términos materiales (máquinas, equipos, herramientas, etc.) y en términos humanos (entrenamiento del personal).d. Terotecnología, es una tecnica inglesa que utiliza la participación de un especialista en mantenimiento desde la concepción de la máquina hasta su instalación y las primeras horas de trabajo.

El mantenimiento no planificado se clasifica en correctivo y de ocasión.a. El mantenimiento correctivo busca localizar y reparar los defectos en máquinas que operan en régimen de trabajo continuo.b. El mantenimiento de ocasión consiste en hacer arreglos cuando la máquina se encuentra parada.

La persona encargada del servicio y mantenimiento de la maquinaria debe de guiarse por las instrucciones del fabricante (manual de servicio y reparaciones) para determinar la oportunidad (cuándo?) y la clase (qué? cuál?) de mantenimiento a realizar.Como se señaló líneas arriba, lo mejor es el mantenimiento planificado que es el menos costoso no solo por la diferencia del valor de los repuestos que se utilizan con los que se tendrían que utilizar en la reparación de un maquina ya dañada, sino también por el tiempo que se ahorra al evitar una parada inesperada de la máquina.

Figura 16. El mantenimiento preventivo permite disminuir costos

1.6.3 LOS REGISTROSToda persona que opere y/o mantenga una máquina debe de llevar un registro donde consigne:

- características de la máquina (tipo, modelo, capacidad, marca, etc.)- lugar, fecha y tiempo de labores realizadas- mantenimiento realizado, lugar, tipo, fecha

Estos registros además de ayudar enormemente en la administración (calculo de costos, selección de equipo, etc.), permiten un estudio mas real de la maquinaria al contar con datos exactos de lo que ocurre realmente en el campo.

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Ficha de Registro Diario del Operario

INFORMACION CAMPOTipo de labor: ............................................... Ficha No ....................Nombre del operario ............................................Implemento utilizado y numero de referencia ...........................................Tractor y numero de referencia ......................................................Fecha .....................................................................

Hora de inicio: ............................Hora finaliza: ..............................

CONSERVACION Y MANTENIMIENTOInsumos utilizados:Combustible ....................... Cantidad .................... Precio: .................Lubricantes ....................... Cantidad ..................... Precio: .................Otros ........................................................ Cantidad ..................Precio: .........Desperfectos o roturas: ...............................................Observaciones ...................................................................................................................................................................................................................

Firma del operario ..............................................

REPARACIONES..........................................................................................................................................................................................................................................Insumos utilizados: ....................... Cantidad .................... Precio: ................. ....................... Cantidad ..................... Precio: .................Firma mecánico: .......................................................

Figura 17. Ejemplo de una ficha de registro de información

1.7 CONSIDERACIONES EN LA ADQUISICION DE MAQUINARIA AGRICOLA

Al momento de seleccionar la maquinaria a adquirir, es preciso tener en cuenta una serie de factores, entre los mas importantes tenemos:

- Clima; considerar la precipitación, temperatura, días hábiles de trabajo, vientos, etc.- Suelos; textura, profundidad, fertilidad, pedregosidad- Cultivos y su modalidad; tipos, labores que se realizan, calidad necesaria.- Tiempo disponible- Tamaño y forma de las parcelas- Accesibilidad de las parcelas- Aceptación de nuevas técnicas o implementos por parte de los agricultores- Facilidades económicas; que otorgan los vendedores como crédito, descuentos, etc.- Servicio de mantenimiento- Disponibilidad de repuestos- Existencia de personal capacitado, para operar las maquinas- Costos; inicial o de adquisición y operativo- Calidad o marca de fabrica- Tipo y marca de maquinaria ya existente en la explotación; se debe tratar de uniformizar marcas y

tipos de maquinas para simplificar el mantenimiento.

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1.8 REEMPLAZO DE LA MAQUINARIA La determinación del momento óptimo de reemplazo de una máquina es muy importante debido a sus implicaciones económicas, ya que un reemplazo demasiado prematuro o exageradamente tardío puede incrementar sensiblemente el costo de la maquinaria.

Podría pensarse que la vida útil de una máquina es la dada en las tablas del apéndice. Sin embargo se trata de datos muy generales, que muchas veces no son aplicables a situaciones específicas. Por ello, y teniendo en cuenta que el costo de una máquina en función del tiempo difiere según cómo se utilice, se prefiere trabajar con costos reales, salvo cuando medien circunstancias especiales.

Un método para predecir el momento óptimo de reemplazo, consiste en calcular la proyección futura de los costos. Para ello se deben ajustar funciones adecuadas a los datos existentes.Se trata de funciones del costo total, del tipo

CT = f(x)

Donde CT es el costo total y “x” es la variable independiente en unidades de producción total de la máquina (hectáreas, m3, etc).

Las funciones matemáticas mas adecuadas para su ajuste son la función de segundo grado CT = a+bx+cx2, la función de tercer grado CT = a+bx+cx2+dx3 y la función semilogarítmica CT = abx.

Conociendo la función del costo total CT, se calcula fácilmente el costo medio CM y el costo marginal medio CMgM, según:

CM = CT/x

CMgM = dCT/dx

El momento óptimo de reemplazo será el momento cuando el CMgM es mayor al CM.

Proyeccion del costo medio y marginal medio

0

1

2

3

4

5

6

7

0 50 100 150

Produccion total (miles m3)

Co

sto

s m

ed

ios

(S

/m3

)

Costomedio real

Costomarginalmedio real

Polinómica(Costomedio real)

Polinómica(Costomarginalmedio real)

Figura 18. Ejemplo del ajuste de funciones a los datos de costos de una máquina que trabaja excavando material.

Del gráfico del ejemplo se observa que el momento óptimo de reemplazo de la máquina esta alrededor de una producción total de 125 000 m3.

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RESUMEN La administración busca abastecer al campo de maquinaria adecuada en forma oportuna. El coeficiente de tiempo efectivo es un indicador útil de la eficiencia del trabajo, pero no constituye,

por si solo, un indicador adecuado para decidir entre dos maquinas de distinto tamaño. La capacidad efectiva de trabajo nos permite determinar el tiempo que necesitaremos para realizar

una labor determinada. Los rubros amortización, GCR e interés, siempre estarán presentes en el calculo de un costo. El costo medio disminuye al aumentar el uso anual de una máquina. El costo de la demora, se utiliza para determinar el tamaño optimo de la maquinaria, y mide la

perdida en dinero al no realizar una labor a su debido tiempo. Una vez determinados el tamaño máximo de implemento del cual puede tirar el tractor, y el

tamaño optimo económico, debe seleccionarse el menor de los dos. El diagrama de Gantt es una técnica muy utilizada para programar el uso de la maquinaria agrícola. El abastecimiento de repuestos presenta dos requerimientos contradictorios: la necesidad de

contar con un amplio stock de repuestos para minimizar los tiempos perdidos en reparaciones, y la necesidad de contar con un stock mínimo de repuestos para disminuir los gastos en almacenaje y dinero invertido en repuestos.

El mantenimiento preventivo, a la larga, permite reducir costos e incrementar ingresos. Los registros son muy útiles para poder realizar una buena administración de la maquinaria

agrícola. En nuestro país no contamos con mayores registros, por lo que debemos de utilizar información de otros países, la cual muchas veces no concuerda con nuestra realidad.

EJERCICIOS

1. Qué piensa Ud. que puede suceder en una explotación agrícola que no aplique conceptos de administración, en el uso de la maquinaria agrícola?

2. Qué formula de capacidad efectiva utilizaría para calcular la capacidad efectiva de:a. Una asperjadora de mochilab. Un aspersor de cañón (riego).c. Una ordeñadora.d. Un tractor agrícola de ruedas.e. Una cosechadora de papas.

3. Qué es el costo de oportunidad? Ha sido considerado en nuestro análisis?4. A que se debe que el costo medio disminuya al aumentar el uso anual? Porque no sucede lo

mismo con el costo total?5. Si el tiempo disponible para realizar una labor es infinito, tendrá costo de la demora esta labor?6. Cuáles son los factores que afectan en forma directamente proporcional el tamaño optimo de

un arado de discos?7. En el análisis para determinar el utilizar equipo propio o contratado, que sucedería si el CVMc

es igual al CVMp?8. Porqué cree Ud. que los agricultores de nuestra Región, no llevan (en su mayoría) registros del

uso de la maquinaria agrícola?

BIBLIOGRAFIA1. CULPIN C. “Farm Machinery”. BSP, Gran Bretaña, 2002, 560 p.2. HERRANDINA. “Mecanización Agrícola”. 2 tomos , Lima 1993.3. FRANK R., “Costos y administración de la maquinaria agrícola”. Ed. Hemisferio Sur, Buenos

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11. CROSS T., BOWLING B., WILBERT K., “Machinery cost calculator: Users guide” The University of Tennessee Institute of Agriculture, 1998

12. ASAE “Agricultural Machinery Management Data” D497 200313. HAVE H., “Current machinery cost structure and other aspects”, The Royal Veterinary and

Agricultural University, Dinamarca 2002.14. TELECURSO. Mantenimiento de maquinaria. Brasil, 2001.

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ANEXO 1

EJEMPLO DE SELECCIÓN Y PROGRAMACION DE MAQUINARIA AGRICOLA

Un agricultor adquiere una explotación agrícola de 5 has. y desea consejo sobre que maquinaria, de que tipo y tamaño debe de emplear para su parcela, y también de cómo programar su utilización.

DESARROLLO

1. Primero debemos determinar junto con el agricultor los cultivos a sembrar, el área de los mismos, las labores a realizar y las fechas aproximadas de las mismas. Esto, depende de varios factores: clima, suelo, mercado, etc. No incidiremos en esto por escapar al tema del trabajo, y mas bien asumiremos datos al respecto.

La extensión de 5 has. nos da dos alternativas a elegir como fuentes principales de energía: animal o motor de combustión interna. Cual es mas apropiada dependerá de factores como:

- dinero que se piensa invertir- preferencia del agricultor hacia una de las dos fuentes- tiempo disponible para realizar los trabajos- costos de operación de ambas fuentes- cultivos a sembrar, etc.

Supongamos que después de analizar estos factores se decide que es mas apropiado utilizar un tractor agrícola (nos interesa estudiar la metodología para seleccionar y programar maquinaria).Las labores mas realizadas en nuestra zona con tractores son: aradura, gradeo, surqueo y algunas operaciones de picado de forrajes y transporte de productos.Consideremos que luego de conversar con el agricultor se elabora la siguiente tabla con la demanda de trabajo por labores.

TABLA 1. DEMANDA DE LABORES EN LA EXPLOTACIÓN AGRÍCOLA

CULTIVOSuperficie

(ha)Aradura

(ha) Gradeo

(ha)Surcado

(ha)Transporte

(TM)Picado (TM)

Cebolla 5 10 20 5 300 0Maíz 5 10 20 5 190 150TOTAL 10 20 40 10 490 150

se asume:- dos cosechas por año, una de cebolla y una de maíz. El terreno se ara 2 veces, gradea 4 y surquea

1 vez antes de cada siembra- el rendimiento es de 60 ton/ha en cebolla y 8 ton/ha en maíz grano y 30 ton/ha de chala de maíz.

Estos productos una vez cosechados, se transportan desde el campo hasta los almacenes que distan 4 km.

- El picado se refiere a picar la chala del maíz.

2. Determinada la demanda, se procede a realizar una primera selección del tipo de maquinaria a utilizar para realizar las labores. Esta selección se basa en criterios técnicos como tipo de suelo, disponibilidad de maquinaria en la región, accesibilidad, etc.Para nuestro ejemplo seleccionamos:

- Aradura, arado de discos ya que los suelos en nuestra región son abrasivos y pedregosos- Gradeo, grada o rastra de dientes flexibles que nos permitirá realizar desterrone y mullimiento del

suelo.- Surqueo, surcadoras con brazos montados en barra portaherramientas.- Transporte, trailer de 2 ruedas- Picado, picadora de montaje en tractor, con elemento de corte de disco.

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3. Determinado el tipo de implementos se procede a recopilar información técnica para tamaños promedios de dichos implementos. Estos tamaños no son necesariamente los tamaños seleccionados, pero se utiliza sus características para los cálculos preliminares.

TABLA 2. DATOS TÉCNICOS PARA IMPLEMENTOS DE TAMAÑO PROMEDIODESCRIPCION Arado Grada Surcadora Trailer Picadora Tractor

Tamaño 1.2 1.8 3 3 4 35Valor Nuevo (soles) 6,000 9,000 3,500 6,500 5,000 38,000Valor Residual (Soles) 3,000 4,000 1,200 3,200 2,500 8,000Velocidad (Km/h) 7 10 8 25r 0.85 0.8 0.8 0.4 0.9Capacidad Efectiva 0.714 1.44 1.92 15 3.42Duración Desgaste (horas) 5,000 8,000 6,000 12,000 6,800 10,000Duracion Obsolescencia (años) 15 15 20 20 10 15CGCR (h-1) 0.0003 0.0001 0.0001 0.0002 0.0003 0.00007Energia requerida motor (kW.h/ha) 48 15 10 1 30k (h-1) 0.0002 0.0001

Notas:- La Emot se expresa en kW-h/ha para el arado, grada y surcadora; kW-h/ton-km para el trailer y kW-

h/ton para la picadora.- La Ce se expresa en ha/h para el arado, surcadora y grada; ton-km/h para el trailer y ton/h para la

picadora.- Se asumio un c.o. = 0.5 para el trailer.- Se asumio un f.g.=0.95 para la picadora

4. Con los datos de las tablas 1 y 2 calculamos los costos de demora para las labores que los tienen

TABLA 3. CALCULO DE LOS COSTOS DE DEMORA

LABORRendimiento

(Kg/Ha)Precio (S/Kg)

Superficie (Ha)

k (h-1) Cdem (S/h)

Aradura maíz 8,000 1.2 5 0.0002 9.6

Aradura cebolla 60,000 0.6 5 0.0002 36

22.8Gradeo maíz 8,000 1.2 5 0.0001 4.8

Gradeo cebolla 60,000 0.6 5 0.0001 18

11.4

Promedio ponderado del costo de demora de aradura

Promedio ponderado del costo de demora del gradeo

5. Calculamos ahora los costos anuales por unidad de producción (c.a.) para las distintas maquinas. Para ello determinamos primero los costos anuales (C.A.) y luego los dividimos entre la Ce de la maquina.

TABLA 4. CALCULO DE COSTOSDESCRIPCION Arado Grada Surcadora Trailer Picadora Tractor

GCR (S/h) 1.80 0.90 0.35 1.30 1.50 2.66Combustible (S/h) 0 0 0 0 0 9.19Mano de obra (S/h) 0 0 0 2.5 2.5 2.5Amortizacion (S/año 200.00 333.33 115.00 165.00 250.00 2,000.00Interés (S/año) 630.00 910.00 329.00 679.00 525.00 3,220.00Seguro (S/año) 90.00 135.00 52.50 97.50 75.00 570.00Resguardo (S/año) 120.00 180.00 70.00 130.00 100.00 760.00Costos Anuales (S/año) 1,040.00 1,558.33 566.50 1,071.50 950.00 6,550.00Ce 0.714 1.44 1.92 15 3.42 35c.a. 1,456.58 1,082.18 295.05 71.43 277.78 187.14

Se asumio una tasa de interés real de 14% Se asumió un consumo de combustible de 0.3 l/kW.h, un grado de esfuerzo de 35% y un precio de

2,5 S/l. Se asumio que la mano de obra es eventual, con un jornal de 20 S/dia.6. Con estos datos procedemos a calcular la capacidad efectiva optima económica de las distintas

maquinas (ver formulas de Ce.)Determinada la Ce óptima se determina el tamaño optimo económico.

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TABLA 5. TAMAÑO OPTIMO ECONÓMICO PARA LAS DISTINTAS MAQUINASDESCRIPCION Arado Grada Surcadora Trailer Picadora

Cdem + Cmo + GCRt 25.46 14.06 2.66 5.16 5.16Producción Anual (S) 20 40 10 490 150Costos Anuales por unidad de Capacidad (c.a.) 1,457 1,082 295 71 278Ce Optima Económica 0.59 0.72 0.30 5.95 1.67Tamaño Optimo Económico 0.99 0.90 0.47 1.19 1.95

metros metros metros TM TM/h

7. Calculamos ahora la potencia optima del tractor

TABLA 6. TAMAÑO OPTIMO ECONÓMICO DEL TRACTORDESCRIPCION Arado Grada Surcadora Trailer Picadora

Emot 48.00 15.00 10.00 1.00 30.00Cdem + Cmo 22.80 11.40 0.00 2.50 2.50S 20 40 10 490 150Emot.(Cdem+Cmo).S 21,888.00 6,840.00 0.00 1,225.00 11,250.00TOTAL 41,203.00c.a. Del tractor 187.14

14.84Potencia Optima Tractor (kW)

8. Con los datos de la potencia optima del tractor calculamos el tamaño máximo de implemento del que podrá tirar el tractor.Comparando este resultado con el tamaño optimo calculado en la tabla 5, seleccionamos el menor de los dos y lo adaptamos a la disponibilidad de tamaño de equipos en el mercado.

TABLA 7. DETERMINACIÓN DEL TAMAÑO DE LOS IMPLEMENTOS SELECCIONADOSDESCRIPCION Arado Grada Surcadora Trailer Picadora

Tamaño optimo economico 0.99 0.90 0.47 1.19 1.95Tamaño maximo de tiro del tractor 0.44 0.99 1.85 5.94 4.95Tamaño seleccionado 0.44 0.90 0.47 1.19 1.95Tamaño disponible en el mercado 0.45 0.90 0.50 1.50 2.00

1 cuerpo 1 cuerpo 2 cuerpos TM TM/h

9. Selección del equipoConsiderando la maquinaria disponible en nuestro medio, se elige:- un arado de discos reversible de un cuerpo, con disco de 26 pulgadas de diámetro (0,66 m de

diámetro, lo que nos da un ancho de trabajo de 0,4 m aproximadamente. Montaje integral- una grada de dientes flexibles de 1m de ancho, montaje integral. Quizás sea difícil encontrar una

grada tan pequeña, de ser el caso, se le puede hacer fabricar.- Dos surcadoras, montadas a través de brazos a una barra portaherramientas, de montaje integral

(la distancia entre cuerpos se ajustara de acuerdo a los requerimientos del cultivo).- Un trailer de 2 ruedas (monoeje), de 1,5 toneladas de capacidad y montaje a la barra de tiro.- Una picadora con unión universal (cardanica) para conectarla al eje toma de fuerza del tractor, con

elemento de corte del tipo de disco, capaz de picar 2,0 ton/h de forraje.- Un tractor de ruedas de 15 kW de potencia, con enganche de 3 puntos, barra de tiro, eje toma de

fuerza y transmisión simple.

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10. Calculo de los tiempos operativos de la maquinaria seleccionadaConocido el tamaño de los implementos, podemos determinar su capacidad efectiva y su tiempo operativo, esto es la inversa de la capacidad efectiva.

TABLA 8 DETERMINACIÓN DEL TIEMPO OPERATIVO DE LOS IMPLEMENTOS SELECCIONADOSDESCRIPCION Arado Grada Surcadora Trailer Picadora

Capacidad Efectiva (Ce) 0.27 0.72 0.32 7.50 1.71Tiempo Operativo (to)

3.73 1.39 3.13 0.13 0.58

11. Diagrama de GanttAsumiendo que aramos para el maíz en febrero y para la cebolla en setiembre, procedemos a construir el diagrama de Gantt.En este diagrama es necesario notar:- se considera que se dispone de 40 horas/semana de tiempo disponible para trabajar- cada “x” en el diagrama representa un tiempo operativo de aproximadamente 40 horas, el tiempo

exacto se encuentra especificado en la columna “to”.- Observe que el trabajo se concentra en dos periodos enero-febrero y julio-agosto; esta

concentración del trabajo en 2 picos al año es característica del empleo de maquinaria agrícola.- Como solo se cuenta con un tractor, no puede haber superposición de labores, o sea no se puede

realizar dos labores al mismo tiempo, porque esto requeriría de 2 tractores.- Se ha considerado 10 horas/mes de tiempo adicional para manejar cualquier imprevisto.- En el mes de agosto se encuentran concentradas la mayoría de labores, por ello su tiempo

excedente es nulo- En el periodo marzo-junio y octubre-diciembre la maquinaria no trabaja por lo que se podría

programar su mantenimiento o reparaciones que demandan bastante tiempo, en este periodo.- Este diagrama es solo una primera aproximación, puede ser recalculado para obtener una mejor

distribución del empleo de la maquinaria.

Este mismo ejemplo, se ha programado utilizando el MSProject. La variedad de información que se puede obtener de este programa es grande (recursos, asignación de recursos, costos; programación en PERT, calendarizacion, etc.) por lo que es difícil mostrarla en gráficos, sin embargo se adjuntan unas hojas que muestran el diagrama de Gantt, la programación PERT y una hoja en Excel utilizada para elaborar un diagrama de Gantt .

Id Nombre de tarea Duración

1 MAIZ 110 días

2 Aradura 5 días

3 Gradeo 4 días

4 Surcado 3 días

5 Transporte 13 días

6 Picado de chala 11 días

7

8 CEBOLLA 87 días

9 Aradura 5 días

10 Gradeo 4 días

11 Surcado 2 días

12 Transporte 1 día

ene feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic ene feb mar abr may1er trimestre 2º trimestre 3er trimestre 4º trimestre 1er trimestre 2º trimestre

Figura A1. Diagrama de Gantt realizado utilizando Microsoft Project

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Figura A2. Programacion PERT CPM utilizando Microsoft Project.

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S(ha) to(h/ha) to(h) E F M A M J J A S O N D

Aradura 10 3.73 37.30 xGradeo 20 1.39 27.80 xSurqueo 5 3.13 15.65 xTransporte 760 0.13 98.80 xxxPicado 150 0.58 87.00 x

Aradura 10 3.73 37.30 xGradeo 20 1.39 27.80 xSurqueo 5 3.13 15.65 xTransporte 1200 0.13 156.00 xx

104 4 10 10 10 10 10 10 0 10 10 10 10501.25 156.00 0.00 0 63.1 15.6 0 0 168.40 98.15 0 0 01937 160 160 160 160 160 160 160 177 160 160 160 160

1,331.75 0.00 150.00 150.00 86.90 134.40 150.00 150.00 8.60 51.85 150.00 150.00 150.00

MAIZ

CEBOLLA

Prevision

Tiempo excedenteTiempo disponibleTiempo requerido

Figura A3. Diagrama de GANTT elaborado utilizando Microsoft Excel

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ANEXO 2

TABLA DE VALORES TIPICOS PARA MAQUINARIA AGRICOLAVEL. CGCR Dd Do Emot

(km/h) (h-1) (horas) (años) (kW-h/ha)Arado cincel 7 0.85 5,000 15 48Arado discos 7 0.85 0.00015 5,000 15 48Arado rotativo 4 0.85 3,000 10 75Arado vertederas 7 0.8 0.0004 5,000 15 48Bulldozer 0.75 0.00012 10,000 15Cosechadora arvejas 2 0.75 0.00005 5,000 10Cosechadora combinada 4 0.7 0.0002 15,000 20Cosechadora forrajes 3 0.5 0.0002 5,000 10 110Cosechadora papas 3 0.7 0.0004 2,000 10 225Cultivador 6 0.85 0.00025 3,000 15 30Deshidratadora de alfalfa 0.00001 30,000 20 100Equipo lab. mínima 6 0.7 0.0004 4,000 15 25Molino de martillos 0.0002 5,000 15Motobomba 0.0004 15,000 20Ordeñadora 0.00007 20,000 15 0.01 kW-h/lPulverizadora de barra 6 0.6 0.0003 3,000 15 8Rastra de dientes 7 0.9 0.0001 10,000 20 8Rastra de discos ligera 7 0.9 0.0001 5,000 20 19Rastra de discos pesada 6 0.85 0.0003 5,000 20 38Rastrillo 8 0.85 0.00025 5,000 15 4Remolque agrícola 0.0004 10,000 20Rodillo 8 0.9 0.00007 5,000 20 10Segadora 6 0.8 0.00035 3,000 15 8Segadora acondicionadora 5 0.75 0.0004 3,000 10 19Sembradora centrifuga 6 0.7 0.0002 4,000 20 10Sembradora precisión 7 0.7 0.0002 3,000 15 15Subsolador 3 0.9 0.00015 5,000 15 150Tractor traccion simple 12,000Tractor doble traccion 16,000

MAQUINACOEF

r

TABLA DE VALORES DEL COEFICIENTE DE REDUCCION DEL RENDIMIENTO “K”OPERACION KAradura 0.000 – 0.0010Siembra maiz 0.0002 – 0.0007Siembra soya 0.0005 – 0.0010Siembra algodón 0.0004 – 0.0007Siembra avena 0.0008 – 0.0007Siembra cebada 0.0008 – 0.0010 Siembra arroz 0.001Deshierbe soya 0.0011Empacado 0.0018Cosecha maiz 0.0003Cosecha soya 0.0006 – 0.0010Cosecha algodón 0.0002Cosecha arroz 0.0009Cosecha caña de azúcar 0.0002 – 0.0003

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