Modelo de reemplazo de equipos multivariable mediante control difuso para maximizar el beneficio económico de empresas del sector construcción

Abstract

El presente trabajo de investigación tiene como propósito diseñar un modelo de reemplazo que considere las variables más relevantes para la toma de decisión de reemplazo de equipos. Para reflejar el pensamiento humano se utilizaron variables cualitativas y el control difuso Mamdani para determinar el punto de reposición. A diferencia de modelos clásicos que procuran reducir costos o maximizar la utilidad, el modelo propuesto se enfoca en maximizar el beneficio económico considerando tanto los costos contables de operación y mantenimiento como los costos implícitos tales como la obsolescencia, los costos por tiempo de parada de equipo y los ingresos previstos por el crecimiento del sector construcción y la ejecución de nuevos proyectos. El objetivo de la investigación es desarrollar un modelo de reemplazo multivariable mediante el control difuso con la finalidad de maximizar el beneficio económico de las empresas del sector construcción. Respecto a la metodología se aplicó en esta investigación un enfoque cuantitativo, alcance explicativo, de diseño cuasi-experimental, empleando el método científico para la obtención del nuevo conocimiento. El estudio determinó que el modelo propuesto presenta un equilibrio de sus características respecto a los modelos clásicos de reemplazo: alta expectativa de ingresos (77.35%), obsolescencia media (40.90%) y bajos costos (35.61%), punto de reposición acorde al razonamiento humano (93.14%) y máximo beneficio (99.99%). Como conclusión, por los resultados alcanzados, el modelo propuesto maximiza el beneficio económico a las empresas del sector construcción, validando la hipótesis planteada en el presente informe y ofrece una alternativa de solución al problema de reemplazo para diversos equipos y sectores productivos, en razón a sus multiples variables de entrada y a sus reglas de control difuso que otorgan un resultado acorde a la experiencia y el sentido común de los expertos.

The purpose of this research is to design a replacement model considering the most relevant variables for the equipment replacement decision. To reflect human thinking, qualitative variables and Mamdani fuzzy control were used to determine the replacement point. Classic models seek to reduce costs or maximize profit. Conversely, the proposed model focuses on maximizing economic benefit, by considering the operation and maintenance accounting costs and collateral costs, such as obsolescence, equipment downtime costs and expected earnings from the construction sector growth and the new projects execution. The objective of this research is to develop a multivariate replacement model by using fuzzy control, in order to maximize the economic benefit of companies in the construction sector. Considering the methodology, a quantitative approach, explanatory scope, of quasi-experimental design was applied in this research, using the scientific method to obtain new knowledge. The study determined that the proposed model presents balanced characteristics with respect to the classic replacement models: high expectation of income (77.35%), medium obsolescence (40.90%) and low costs (35.61%), replacement point according to the human reasoning (93.14%) and maximum benefit (99.99%). In conclusion, based on the results achieved, the proposed model maximizes the economic benefit to companies in the construction sector, validating the hypothesis of this report and offers an alternative solution to the replacement problem for various equipment and productive sectors due to its multiple input variables and its fuzzy control rules that provide an outcome accord to experience and expert´s common sense.