Chemical plants are built to make a profit, and an estimate of the investment required and the cost of production is needed before the profitability of a project can be assessed.
Ingeniería Económica Fuerza impulsora en el diseño Herramienta para la toma de decisiones La toma de decisiones económicas se realiza en las etapas iniciales del diseño Debe aplicarse en cada etapa del diseño y es el criterio para detenerse o seguir
Crecimiento económico 12 ) 10 % ( 8 B I P 6 l e d 4 o t 2 n e i 0 m i c -2 e r C -4 -6
Colombia Brasil China 2008 2009 2010 2011 2012 2013
Año
Crecimiento de la producción
Estados Unidos
Últimos 12 meses
Enero - Noviembre
-4,1 Noviembre
0,4 5 0,2 5,1
5,8
2012 2011
Fuente de capital Invertir en un proceso Pago de dividendos Pago de capital invertido
Fuente o receptor de capital
Otras inversiones ESPECIE
PRECIO PROMEDIO $
ECOPETROL
5,470.22
EEB
1,325.03
EXITO PFAVAL PACIFIC RUBIALES
35,576.67 1,295.63 42,659.47
Mercado de valores
Bonos Otras fuentes
Utilidades incluyendo depreciación
Distribución de la inversión (costos) Total invertido
Capital de trabajo = 0.15 TI
No es depreciable ni amortizable, y en principio son recuperables
Materias
primas Producto terminado Cuentas pendientes Salarios y otros costos Ingeniería
y construcción
Ingeniería y supervisión, costos legales, costos de construcción, contratistas = 0.05(DLB + FLB)
Costos fijos 1. Representa el equipo real que no puede ser convertido fácilmente en otro bien 2. Una vez construida, este capital se debe pagar ya sea que la planta funcione o no
Costos indirectos
Son de naturaleza duradera, son intangibles, se utilizan en el proyecto y son amortizables
Costos directos Son de naturaleza duradera, no son objeto de transacciones corrientes, son tangibles, se utilizan a lo largo de la vida del proyecto y algunas de ellas
Contingencias =
0.20(DLB + FLB)
Dentro
de los límites de batería
Compra de equipo, instalación, instrumentación y control, tubería, sistema eléctrico
Fuera
de los límites de batería
Edificaciones, mejoras en el terreno, servicios, terreno
Costos de producción Beneficios brutos
Total de ventas
Operaciones del proyecto
Ventas anuales $/año = (productos de venta , kg/año) (precio de venta, $/kg)
Capital de trabajo
Costo total del producto
Costo total de producto
Costos de producción
Costos directos ○ ○ ○ ○ ○
Cargas fijas ○ ○ ○
Impuestos, seguros = 0.03 (Costos fijos) Arriendos Intereses
Sobrecostos ○
Materias primas y servicios Mantenimiento = 0.04 (Costos fijos) Repuestos = 0.15 (Mantenimiento) Mano de obra, supervisión, laboratorio = 1.35 (MO) Regalías = 0.03 (Costo total del producto)
Seguridad, empaque, servicio médico, seguridad, recreación.
Gastos generales
Gastos administrativos Costos de distribución y venta Investigación y desarrollo
Costos de producción Beneficios brutos
Total de ventas
Operaciones del proyecto
Ventas anuales $/año = (productos de venta , kg/año) (precio de venta, $/kg)
Capital de trabajo
Costo total del producto
Factores que afectan la inversión y los costos de producción
Proveedores de equipos mayores
Fluctuaciones en los precios
Variaciones en salarios y materias primas
Políticas de la compañía
Equipo de tamaño estándar Equipo bajo cotizaciones
Niveles salariales Seguridad industrial
Tiempo de operación y capacidad de producción
Economía de escala
Llevar a cabo un proceso de laboratorio a gran escala para producción comercial requiere más que sólo comprar matraces más grandes
Subproductos estequiométricos Materias primas
Producto principal
Cumeno + aire Propileno + etilbenceno + aire Etileno + cloro Cloruro de alilo + HOCl + NaOH Metano + vapor Glucosa Cianohidrína de acetona + metanol + H 2SO4 Cloruro de sodio y electricidad
Fenol Óxido de polipropileno Cloruro de vinilo Epiclorhidrina Hidrógeno Etanol Metacrilato de metilo Cloro
Subproducto
Acetona Estireno HCl NaCl Dióxido de carbono Dióxido de carbono Sulfato de amonio Hidróxido de sodio
Márgenes 0,025 Maximum gross earnings
0,02 Total income
s /0,015 s r a l l o D 0,01
Breakeven point Total product cost
Gross earnings
Fixed costs
0,005 Loss
0 -3,89E-16
0,05
0,1
0,15
Rate of production, kg/s
0,2
Beneficios Impuesto a la renta
Beneficios netos Beneficios brutos incluida depreciación Depreciación Beneficios brutos
Total de ventas
Operaciones del proyecto
Costo total del producto
Tiempo de ganancias del proyecto
Posición económica acumulada 3M (dólares)
(Diez años para industria liviana)
Terreno, valor de salvamento y capital de trabajo
2M
Periodo de construcción
Terreno
Capital fijo (depreciable)
1M
-1
-1M
Capital acumulado = Beneficio neto + depreciación capital invertido –
1
2
3
4
Total invertido incluyendo terreno Beneficios netos
Capital de trabajo
-2M
Dinero acumulado durante el tiempo de vida del proyecto
Depreciación anual
5
6
7
8
9
10 Terreno, valor de salvamento y capital de trabajo
Impuesto a la renta
Beneficios netos Depreciación
Beneficios brutos Total de ventas
Operaciones del proyecto
Capital de trabajo Costos indirectos Costos directos Pagos
Fuente o receptor de capital
Ingresos
Costo total del producto
Los costos de compra se obtienen por necesidad de experiencias pasadas. Para obtener valores futuros, el ingeniero debe hacer un escalamiento entre capacidades y entre años.
Precisión y propósito de los cálculos de costos 1. 2. 3. 4. 5.
Orden de magnitud ( 30%-35%). Usado para estudio inicial de factibilidad Preliminar (30%). Selecciones aproximadas entre alternativas de diseño. Definitivo (10%-15%). Autorización de fondos para estudios posteriores. Detalle (5%-10%). Control de costos del proyecto. Se basa en cotizaciones de equipos. Chequeo (5%-10%). Basado en diseños completos.
Evolución de costos y decisiones con las etapas del diseño o ñ e s i d l e n e a i c n e u l f n I
$ o d a l u m u c a o t s o C o l ñ a u e t s p i e D c n o c
o o ñ d e l a s l i a D t e d
e s d a r n p ó i t m s o e c G
n ó i c c u r t s n o C
n ó i c a r e p O
o l ñ a u e t s p i e D c n o c
o o ñ d e l a s l i a D t e d
e s d a r n p ó i t m s o e c G
n ó i c c u r t s n o C
n ó i c a r e p O
Estimativos rápidos
Datos históricos de costos
S 2 C 2 C 1 S 1
Tamaño: S2
Tamaño: S1 Costo: C 1 Propilco UNIPOL 120,000 Ton/año
n
Método factorial para la estimación de costos (Lang 1948) ISBL
C
C F
Factor de instalación
e
Valor de los equipos mayores
F = 3.1 para plantas de procesamiento de sólidos F = 4.74 para plantas de procesamiento de fluidos F = 3.63 para plantas de procesamiento de sólidos y fluidos
Calcular el costo (ISBL) para la planta química asignada en el taller de ingeniería económica. Grupo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Proceso Anhídrido maleico por lecho fluidizado Ácido sebacico via ciclododecanona (Sumitomo) Acetato de vinilo proceso Celanese VAntage Acetato de vinilo Cativa integrated process Poliestireno por polimerización en masa en reactor flujo pistón Acetona proceso propileno – catalizador de cloruro de cobre Ácido sulfúrico Pentaeritritol por condensación Butanol Propylene/CO/H2O Ammonia - Steam reforming Phenol from cumene (zeolite catalyst) UOP/ABB Lummus Polyethylene terephthalate (melt phase) Ethanol by ethylene hydration Cyclohexane by liq-phase hydrogenation of benzene (Axens) Copolímero de propileno UNIPOL Caprolacatama de tolueno grado nitración
Capacidad 100 MMlb/y 12 MMlb/y 600 MMlb/y 600 MMlb/y 180 MMlb/y 150x103 Ton/año 123000 Ton/y 85 MMlb/y 135000 Ton/año 220000 Ton/año 250 MMlb/y 110 MMlb/y 65 Mgal/y 200000 Ton/año 150000 Ton/año 105000 Ton/año
Problema
El costo de los equipos en una planta de pentaeritritol es de $300,000. La planta fue concebida como una adición a una planta de formaldehído ya existente. Se ha negociado con el contratista unos honorarios (contractor´s fee) del 7% del valor de la planta. Todos los demás costos corresponden al promedio de este tipo de plantas. Basados en esta información, determine:
Costos directos Capital fijo invertido Total invertido
Porcentaje del costo del equipo (no instalado)
Diseño Factorial Detallado
Plantas de Plantas de Plantas de procesamiento procesamiento procesamiento de sólidos sólido-fluido de fluidos
Costos directos Compra de equipo Instalación de equipo Instrumentación y control (instalados) Tuberías (instaladas) Sistemas eléctricos (instalados) Construcciones (incluyendo servicios) Mejoras al terreno Servicios (instalados) Total costos directos
100 45 18 16 10 25 15 40 269
100 39 26 31 10 29 12 55 302
100 47 36 68 11 18 10 70 360
33 39 4 17 35 128 397
32 34 4 19 37 126 428
33 41 4 22 44 144 504
70 467
75 503
89 593
Costos indirectos Ingeniería y supervisión Costos de construcción Costos legales Pago a contratistas Inprevistos Total costos indirectos Total capital fijo invertido Capital de Trabajo Capital total invertido
Método factorial detallado Elemento
1. Equipos principales f e Instalación de equipos f p Tuberias y acoples f i Instrumentación y control f d Instalación eléctricia f c Obra civil f s Estructuras y edificaciones f l Acabados y pintura ISBL C = C e x Obras externas (OS) Diseño e ingeniería (D&E) Imprevistos (X) Capital fijo total C FC = C (1+ OS)(1 + DE + X) = C x = C e x
Fluidos
Fluidos/ sólidos
Sólidos
C e
C e
C e
0.3 0.8 0.3 0.2 0.3 0.2 0.1 3.3 0.3 0.3 0.1
0.5 0.6 0.3 0.2 0.3 0.2 0.1 3.2 0.4 0.25 0.1
0.6 0.2 0.2 0.15 0.2 0.1 0.05 2.5 0.4 0.2 0.1
1.82 6.00
1.89 6.05
1.82 4.55
Calculo del costo de equipos Uso de ICARUS Process Estimator Correlaciones empíricas
Valor A = Valor B
Tamaño A
0.6
Tamaño B
http://matche.com/ http://people.clarkson.edu/~wwilcox/Design/re fcosts.htm http://highered.mcgrawhill.com/sites/0072392665/student_view0/cost _estimator.html
Índices de costos
Corresponde a un valor en determinado momento, mostrando el costo en ese momento relativo a un costo base Valor presente = Valor original
Índice en el presente Índice en el momento original
Índices de costos
Índices de costos
Índices de costos
Índices de costos
Beneficios brutos
Total de ventas
Operaciones del proyecto
Estimación del total de ventas Estimación del costo total del producto
Costo total del producto
-9,3 -9,2
Otras industrias
Ventas
-5,8 -9,2
Producción
-11,4 -9,9
Aparatos médicos
-13,1 -11,4 -16,2
Maquinaria eléctrica
Caucho -3,6
Tabaco
-12,7 -16,3
Autopartes Aparatos de radio, TV y comunicaciones
7,7 6,4 8,5 8,1 6,3
Productos lácteos 12,1
10,6 11,0 11,3 11,4 13,0 14,0
Hierro y acero Metales preciosos y metales no ferrosos Confecciones Aparatos de uso doméstico
Variación en %, de enero a noviembre (2013 2012) de producción y ventas para diversos sectores –
Estimación del total de ventas
Nivel de producción
Precios del producto
50% para el primer año Capacidad de diseño a partir del segundo año Estudios del mercado
Otras ventas
Equipo obsoleto Recuperación del capital de trabajo
Costos de manufactura
Costos variables
Dependen del nivel de producción
Cargas fijas
Materias primas Mano de obra y supervisión Servicios Mantenimiento y reparación Depreciación Impuestos Seguros Financieros
Gastos generales Parafiscales Recreación Almacenamiento
Independientes del nivel de producción
Costos variables
Materias primas (10%-60% CTP) icis.com
Precios Históricos de precios
Calidad versus precio Proveedores
Balanza comercial
Mano de obra (10%-20% CTP) Tipo de equipo
Trabajadores /unidad/turno
Sopladores y compresores Separador centrífugo Cristalizador, mecánico Secador rotatorio Secador e spray Secador de bandejas Evaporador Filtro al vacío Filtro de placas Secador rotatorio Intercambiadores de calor Tanques y torres Reactor en lotes Reactor contínuo
0.1-0.2 0.25-0.50 0.16 0.5 0.25 0.125-0.25 0.25 0.125-0.25 1.0 0.1 0.1 0.2-0.5 1.0 0.5
La compañía química SAFECONTAMINANTS ha establecido que sus costos directos de producción son en todos los casos el 50% de las ventas anuales, y que las cargas fijas, sobrecostos y gastos generales ascienden a U$200,000, operando a la capacidad de diseño. La gerencia propone una expansión de la planta para incrementar el nivel actual de ventas de U$800,000 al año (capacidad de diseño), en un 30%, lo cual va acompañado de un incremento en las cargas fijas, sobrecostos y gastos generales de un 20%. Si se incrementan las cargas fijas, sobrecostos y gastos generales en la proporción recomendada por la gerencia, ¿Cuál debe ser el nivel de ventas anuales (U$), para obtener los mismo ingresos brutos que la operación a la capacidad de diseño? ¿Cuáles serán los beneficios netos (U$), si se opera a plena capacidad la planta expandida (30% de incremento en las ventas)? Considere una carga tributaria de 35%. ¿Cuáles serán los beneficios netos de la planta expandida (U$), si por dificultades en el mercado, las ventas anuales permanecen constantes en U$800,000 al año? ¿Cuáles serán los beneficios netos de la planta expandida (U$), si las ventas anuales caen a U$700,000 al año?
Interest
Interest is the cost of borrowed money,
or the earnings on money loaned Interest rate is the amount of money earned by, or paid on, a unit of principal in a unit of time, expressed as a fraction or percentage per year
Simple and compound interest
F Pe rN
F P F P , i, N P 1 i
N
F P I P 1 iN
Se denomina tasa de intervención de política monetaria del Banco de la República a la tasa mínima de las subastas de expansión monetaria a un día 12% 10% 8% 6% 4% 2% 0% 3 1 / 8 0 / 4 1
2 1 / 4 0 / 1 0
0 1 / 1 1 / 8 1
9 0 / 7 0 / 6 0
8 0 / 2 0 / 2 2
Fecha de aplicación
6 0 / 0 1 / 0 1
5 0 / 5 0 / 8 2
4 0 / 1 0 / 4 1
a s a T
Impuesto a la renta
Beneficios netos Depreciación
Beneficios brutos Total de ventas
Operaciones del proyecto
Costo total del producto Intereses
Capital de trabajo Costos indirectos Costos directos Pagos
Fuente o receptor de capital Ingresos
Préstamo
Time value of money $
Investment
$ + money earned
Period of time Time value of money is related solely to the capacity of money to earn money
Inflation (deflation)
Change in prices of goods and services
El índice de precios al consumidor (IPC) mide la variación porcentual de los precios de un mes con respecto a otro mes de referencia, para un conjunto de bienes y servicios representativos del consumo de los hogares colombianos.
Economic comparisons Make all cash flows equivalent
Cash flows $15.000 w o$10.000 l f h s a C $5.000
$0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Time, months $25.000 $20.000 w o l f $15.000 h s a$10.000 C
$5.000 $0 1
2
3
4
5
6
7
Time, months
8
9
10
11
12
Impuestos y depreciación
Los beneficios generados por la mayoría de las plantas químicas están sujetos a ser gravados tributariamente
Ingresos gravados = Beneficios brutos beneficios tributarios –
Impuestos y depreciación Impuesto a la renta
Beneficios netos Beneficios brutos incluida depreciación Depreciación Beneficios brutos
Total de ventas
Operaciones del proyecto
Costo total del producto
Impuestos
Un impuesto es un tributo que tiene como fundamento el numeral 9 del artículo 95 de La Constitución Nacional, a través del cual se establece como responsabilidad de los miembros de la comunidad nacional, contribuir a los gastos e inversiones del estado dentro de los conceptos de justicia y equidad.
Impuestos
Los beneficios generados por la mayoría de las plantas químicas están sujetos a ser gravados tributariamente
Ingresos gravados = Beneficios brutos beneficios tributarios –
Tipo de impuestos
De orden nacional Sociedades nacionales 33% Sucursales de extranjeras 33% Sociedades en zona franca 15% Socios extranjeros de nacionales 33%
De orden distrital Industria y comercio ICA 4.14 a 13.8 x1000 Avisos y tableros
La compañía química DONOTLIKETOPAYTAXES está establecida en Bogotá, D.C. . La compañía posee un Capital Fijo Invertido de U$ 20,000,000 y los beneficios netos son de U$2,000,000. La ciudad de Bogotá ha establecido que los impuestos anuales a la propiedad corresponden al 1% del capital fijo invertido (recuerde que los impuestos a la propiedad se consideran como costos), y un impuesto de renta del 5% de los beneficios brutos. Igualmente los impuestos de orden nacional ascienden al 35% de los beneficios brutos. Aprovechando una exención tributaria, la empresa ha decido construir su planta con el mismo capital fijo invertido que tiene la planta en Bogotá, en un sitio donde los impuestos a la propiedad son del 4% del capital fijo invertido, y el impuesto a la renta local es del 2% de los beneficios brutos. Los impuestos de orden nacional son los mismos, y todos los otros factores no cambian entre los dos sitios. ¿Cuál es el valor de los ingresos brutos al año (U$) de la unidad situada en la ciudad de Bogotá D.C.? ¿Cuál es el valor anual de los impuestos a la propiedad (U$) en la nueva localización? alor de los ingresos brutos al año (U$) de la unidad situada en la nueva localización? ¿Cuál debe ser el valor (en U$) de los beneficios netos al año?
Depreciaciones y amortizaciones
Depreciación : Es la pérdida de valor de
las inversiones fijas directas por obsolescencia o deterioro físico . Equipos de industria liviana 10 años Edificios 20 años Equipos de oficina y transporte 5 años Amortización: Es el equivalente a la depreciación aplicado a inversiones fijas indirectas, tales como estudios previos de ingeniería, gastos de construcción, ingeniería y supervisión y gastos de puesta en marcha. –
–
–
Depreciación
Es un beneficio tributario por el envejecimiento, desgaste y obsolescencia de la propiedad utilizada para generar renta.
Valor en libros. Es la diferencia entre el costo original y la depreciación causada hasta el momento. Valor de salvamento. Cantidad de dinero obtenida por la venta de un bien usado
Tasa de depreciación MACRS Recovery year
Recovery period
3-year
5-year
7-year
10-year
15-year
20-year
5.00 9.50 8.55 7.70 6.93 6.23 5.90 5.90 5.91 5.90 5.91 5.90 5.91 5.90 5.91 2.95
3.750 7.219 6.677 6.177 5.713 5.285 4.888 4.522 4.462 4.461 4.462 4.461 4.462 4.461 4.462 4.461 4.462 4.461 4.462 4.461 2.231
Depreciation rate, % 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
33.33 44.45 14.81 7.41
20.00 32.00 19.20 11.52 11.52 5.76
14.29 24.49 17.49 12.49 8.93 8.92 8.93 4.46
10.00 18.00 14.40 11.52 9.22 7.37 6.55 6.55 6.56 6.55 3.28
La empresa NOALCOHOLFORDRUNKDRIVERS S.A.S. acaba de adquirir una torre de destilación para su planta de alcoholes, por un valor de U$50,000. La vida útil calculada para el equipo es de 10 años. Considerando un valor de salvamento de U$5000, y un sistema de depreciación en línea recta, ¿Cuál sería el valor en libros de la torre de destilación en el año cinco?. Si la tasa de interés que utiliza la compañía es de 6% anual, ¿qué cantidad de dinero debe reservarse anualmente para obtener los suficientes fondos y reemplazar la torre de destilación a los diez años? Bajo el esquema expuesto en la pregunta 2, ¿cuál sería el valor en libros de la torre de destilación en el año siete? Si se considera un valor de salvamento despreciable, una tasa de interés de 6% y suponiendo que en 10 años, la torre de destilación nueva puede costar un 20% más de lo que se pagó por la unidad actual, ¿qué cantidad de dinero debe reservarse anualmente para obtener los suficientes fondos y reemplazar la torre de destilación a los diez años?
Fuente de capital Invertir en un proceso Pago de dividendos Pago de capital invertido
Fuente o receptor de capital
Otras inversiones 690 MILLONES DE DÓLARES pagó Ecopetrol por Propilcoal Grupo Sanford y a Valorem, propietarios de la petroquímica
Mercado de valores
Bonos Otras fuentes
Utilidades incluyendo depreciación
Resources should be used in a wise manner
Predicting the future is far from an exact science
* Es el término usado generalmente para medir la cantidad de beneficio que se puede obtener de una situación dada (inversión). *
La medida del rendimiento que en un determinado periodo de tiempo producen los capitales utilizados en el mismo. Esto supone la comparación entre la renta generada y los medios utilizados para obtenerla con el fin de permitir la elección entre alternativas o juzgar la eficiencia de las acciones realizadas, según que el análisis sea a priori o a posteriori.
ESTÁNDAR DE RENTABILIDAD
El estándar de rentabilidad, se expresa normalmente sobre una base numérica directa, que influye sobre la evaluación total para tomar la decisión final si el proyecto debe ser emprendido o no. La evaluación se debe basar en que un estándar de rentabilidad cuantificado puede servir solamente como guía.
Minimum acceptable return mar on investment
Valores típicos del factor de compensación del riesgo Tipo de proyecto
h=im-i
Riesgo elevado. Proyectos que implican considerable
0.20-1
novedad, o basados en datos inciertos sobre ventas, productos o materias primas. Riesgo moderado. Proyectos algo apartados del campo habitual de actividad o proyectos y procesos nuevos que no se han investigado ampliamente. Riesgo promedio. Proyectos incluidos en el campo habitual de operaciones, pero con algún aspecto nuevo o una información indefinida sobre el mercado. Riesgo reducido. Expansión de operaciones existentes en un mercado conocido. Riesgo casi nulo. Reducción de costo de procesos en funcionamiento situados en un entorno estable
0.10-0.20
0.05-0.10
0.01-0.05 0.00-0.01
Methods for calculating profitability
Methods that do not consider the time value of the money
Return of investment (ROI)
Payback period
Net return
ROI
PBP
N p T
V A x A j
Rn ,ave N p,ave mar T
Methods for calculating profitability
Methods that consider the time value of the money
Net present worth NPW
N
PWF s cf , j
N
j
coj d j rec j d j PWF v , jT j
j 1
j b
Discounted cash flow rate of return 0
N
PWF s cf , j
j 1
N
j
coj d j rec j d j PWF v , jT j j b
