La economía de la ingeniería , anteriormente conocida como economía de la ingeniería , es un subconjunto de la economía que se ocupa del uso y "...aplicación de principios económicos" [1] en el análisis de las decisiones de ingeniería. [2] Como disciplina, se centra en la rama de la economía conocida como microeconomía en el sentido de que estudia el comportamiento de individuos y empresas en la toma de decisiones relativas a la asignación de recursos limitados. Así, se centra en el proceso de toma de decisiones, su contexto y entorno. [1] Es pragmático por naturaleza, integrando la teoría económica con la práctica de la ingeniería. [1] Pero también es una aplicación simplificada de la teoría microeconómica en el sentido de que supone elementos como la determinación de precios, la competencia y la demanda/oferta como insumos fijos de otras fuentes. [1] Sin embargo, como disciplina, está estrechamente relacionada con otras como la estadística , las matemáticas y la contabilidad de costos . [1] Se basa en el marco lógico de la economía, pero le añade el poder analítico de las matemáticas y la estadística. [1]
Los ingenieros buscan soluciones a los problemas y, junto con los aspectos técnicos, la viabilidad económica de cada solución potencial normalmente se considera desde un punto de vista específico que refleja su utilidad económica para un electorado. Fundamentalmente, la ingeniería económica implica formular, estimar y evaluar los resultados económicos cuando están disponibles alternativas para lograr un propósito definido. [3]
En algunos planes de estudios universitarios de ingeniería civil de EE. UU. , la economía de la ingeniería es un curso obligatorio. [4] Es un tema del examen de Fundamentos de Ingeniería , y también se pueden hacer preguntas sobre el examen de Principios y Práctica de Ingeniería; ambos son parte del proceso de registro de Ingeniería Profesional .
Considerar el valor del dinero en el tiempo es fundamental para la mayoría de los análisis económicos de ingeniería. Los flujos de efectivo se descuentan utilizando un tipo de interés , excepto en los estudios económicos más básicos.
Para cada problema, suele haber muchas alternativas posibles . Una opción que debe considerarse en cada análisis, y que muchas veces es la elección , es la alternativa de no hacer nada . También se debe considerar el costo de oportunidad de elegir una opción sobre otra. También hay que considerar factores no económicos, como color, estilo, imagen pública, etc.; tales factores se denominan atributos . [5]
Se consideran tanto los costos como los ingresos , para cada alternativa, durante un período de análisis que es un número fijo de años o la vida estimada del proyecto. El valor de rescate a menudo se olvida, pero es importante y es el costo neto o los ingresos por desmantelar el proyecto.
Algunos otros temas que pueden abordarse en la ingeniería económica son la inflación , la incertidumbre , los reemplazos, la depreciación , el agotamiento de los recursos , los impuestos , los créditos fiscales , la contabilidad , las estimaciones de costos o la financiación de capital . Todos estos temas son habilidades y áreas de conocimiento primarias en el campo de la ingeniería de costos .
Dado que la ingeniería es una parte importante del sector manufacturero de la economía , la ingeniería económica industrial es una parte importante de la economía industrial o empresarial. Los principales temas de la ingeniería económica industrial son:
Algunos ejemplos de problemas económicos de ingeniería van desde el análisis de valor hasta los estudios económicos. Cada uno de estos es relevante en diferentes situaciones y los utilizan con mayor frecuencia los ingenieros o gerentes de proyectos. Por ejemplo, el análisis económico de ingeniería ayuda a una empresa no solo a determinar la diferencia entre los costos fijos e incrementales de ciertas operaciones, sino que también calcula ese costo, dependiendo de una serie de variables. Otros usos de la ingeniería económica incluyen:
Cada uno de los componentes anteriores de la ingeniería económica es crítico en ciertos momentos, dependiendo de la situación, escala y objetivo del proyecto en cuestión. La economía de ruta crítica, por ejemplo, es necesaria en la mayoría de situaciones, ya que es la coordinación y planificación de los movimientos de materiales, mano de obra y capital en un proyecto específico. Se determina que los más críticos de estos "caminos" son aquellos que tienen un efecto sobre el resultado tanto en tiempo como en costo. Por lo tanto, tanto los ingenieros como los gerentes deben determinar y monitorear de cerca las rutas críticas. La ingeniería económica ayuda a proporcionar diagramas de Gantt y redes de actividad-evento para determinar el uso correcto del tiempo y los recursos. [7]
El análisis de valor adecuado tiene sus raíces en la necesidad de que los ingenieros y gerentes industriales no solo simplifiquen y mejoren los procesos y sistemas, sino también la simplificación lógica de los diseños de esos productos y sistemas. Aunque no está directamente relacionado con la economía de la ingeniería, el análisis de valor es importante y permite a los ingenieros gestionar adecuadamente sistemas/procesos nuevos y existentes para hacerlos más simples y ahorrar dinero y tiempo. Además, el análisis de valor ayuda a combatir las "excusas de obstáculos" comunes que pueden hacer tropezar a los gerentes o ingenieros. Refranes como "El cliente lo quiere así" se responden con preguntas como; ¿Se le ha informado al cliente sobre alternativas o métodos más baratos? "Si se cambia el producto, las máquinas quedarán paradas por falta de trabajo" se puede combatir con; ¿No puede la dirección encontrar usos nuevos y rentables para estas máquinas? Preguntas como estas son parte de la ingeniería económica, ya que preceden cualquier estudio o análisis real.
La programación lineal es el uso de métodos matemáticos para encontrar soluciones optimizadas, ya sean de naturaleza minimizada o maximizada. Este método utiliza una serie de líneas para crear un polígono y luego determinar el punto más grande o más pequeño de esa forma. Las operaciones de fabricación suelen utilizar programación lineal para ayudar a mitigar los costos y maximizar las ganancias o la producción. [7]
Considerando la prevalencia del capital a prestar por un determinado período de tiempo, en el entendido de que será devuelto al inversionista, las relaciones dinero-tiempo analizan los costos asociados a este tipo de acciones. El capital mismo debe dividirse en dos categorías diferentes, capital social y capital de deuda . El capital social es dinero que ya está a disposición de la empresa y que se deriva principalmente de los beneficios, por lo que no es motivo de gran preocupación, ya que no tiene propietarios que exijan su devolución con intereses. De hecho, el capital de deuda tiene propietarios, y éstos exigen que su uso se devuelva con "beneficios", también conocidos como intereses. Los intereses que deberá pagar la empresa serán un gasto, mientras que los prestamistas de capital tomarán los intereses como una ganancia, lo que puede confundir la situación. Además de esto, cada uno cambiará la posición fiscal de los participantes.
Las relaciones entre intereses y dinero-tiempo entran en juego cuando el capital necesario para completar un proyecto debe ser prestado o derivarse de reservas. Pedir prestado plantea la cuestión del interés y el valor creado por la finalización del proyecto. Si bien toma capital de las reservas, también niega su uso en otros proyectos que pueden producir más resultados. El interés en los términos más simples se define mediante la multiplicación del principio, las unidades de tiempo y la tasa de interés . Sin embargo, la complejidad de los cálculos de intereses se vuelve mucho mayor a medida que entran en juego factores como el interés compuesto o las anualidades .
Los ingenieros suelen utilizar tablas de interés compuesto para determinar el valor futuro o presente del capital. Estas tablas también se pueden utilizar para determinar el efecto que tienen las anualidades en préstamos, operaciones u otras situaciones. Todo lo que se necesita para utilizar una tabla de interés compuesto son tres cosas; el período de tiempo del análisis, la tasa de rendimiento mínima atractiva (TMAR) y el valor del capital en sí. La tabla producirá un factor de multiplicación que se utilizará con el valor del capital, lo que le dará al usuario el valor presente o futuro adecuado.
Utilizando las tablas de interés compuesto mencionadas anteriormente, un ingeniero o gerente puede determinar rápidamente el valor del capital durante un período de tiempo determinado. Por ejemplo, una empresa desea pedir prestado $5000,00 para financiar una máquina nueva y deberá reembolsar ese préstamo en 5 años al 7%. Usando la tabla, 5 años y 7% da el factor de 1,403, que se multiplicará por $5000,00. Esto resultará en $7,015.00. Por supuesto, esto se da bajo el supuesto de que la empresa realizará un pago global al final de los cinco años, sin realizar ningún pago antes.
Un ejemplo mucho más aplicable es aquel en el que una determinada pieza de equipo producirá beneficios para una operación de fabricación durante un determinado período de tiempo. Por ejemplo, la máquina beneficia a la empresa $2,500.00 cada año y tiene una vida útil de 8 años. Se determina que la TMAR es aproximadamente del 5%. Las tablas de interés compuesto arrojan un factor diferente para diferentes tipos de análisis en este escenario. Si la empresa desea conocer el Beneficio Presente Neto (NPB) de estos beneficios; entonces el factor es el P/A de 8 años al 5%. Esto es 6.463. Si la empresa desea conocer el valor futuro de estos beneficios; entonces el factor es el F/A de 8 años al 5%; que es 9.549. El primero da un NPB de $16.157,50, mientras que el segundo da un valor futuro de $23.872,50.
Estos escenarios son de naturaleza extremadamente simple y no reflejan la realidad de la mayoría de las situaciones industriales. Por lo tanto, un ingeniero debe comenzar a considerar los costos y beneficios y luego encontrar el valor de la máquina, expansión o instalación propuesta.
El hecho de que los activos y materiales en el mundo real eventualmente se desgasten y, por lo tanto, se rompan, es una situación que debe tenerse en cuenta. La depreciación en sí se define por la disminución del valor de cualquier activo determinado, aunque existen algunas excepciones. La valoración puede considerarse la base de la depreciación en un sentido básico, ya que cualquier disminución del valor se basaría en un valor original . La idea y la existencia de la depreciación se vuelven especialmente relevantes para la ingeniería y la gestión de proyectos debido al hecho de que el valor de los bienes de capital y los activos utilizados en las operaciones disminuirá lentamente, lo que también coincidirá con un aumento en la probabilidad de fallas de las máquinas. Por tanto, el registro y cálculo de la depreciación es importante por dos razones principales.
Sin embargo, ambas razones no pueden compensar el carácter "fugaz" de la depreciación, que dificulta en cierta medida el análisis directo. Para agravar aún más los problemas asociados con la depreciación, se debe dividirla en tres tipos separados, cada uno con cálculos e implicaciones complejos.
El cálculo de la depreciación también se presenta de diversas formas; línea recta, saldo decreciente, suma del año y producción de servicios . El primer método es quizás el más fácil de calcular, mientras que los restantes tienen distintos niveles de dificultad y utilidad. La mayoría de las situaciones que enfrentan los gerentes con respecto a la depreciación se pueden resolver utilizando cualquiera de estas fórmulas; sin embargo, la política de la empresa o la preferencia del individuo pueden afectar la elección del modelo. [7]
La principal forma de depreciación utilizada en los EE. UU. es el Sistema de recuperación de capital acelerado modificado ( MACR ), y se basa en una serie de tablas que indican la clase de activo y su vida. A determinadas clases se les asigna una determinada vida útil, que afecta el valor de un activo que puede depreciarse cada año. Esto no significa necesariamente que un activo deba descartarse una vez cumplida su vida MACRS , solo que ya no se puede utilizar para deducciones fiscales.
El presupuesto de capital , en relación con la ingeniería económica, es el uso y utilización adecuados del capital para lograr los objetivos del proyecto. Puede definirse completamente mediante la declaración; "... como la serie de decisiones de individuos y empresas sobre cuánto y dónde se obtendrán y gastarán los recursos para alcanzar objetivos futuros". [7] Esta definición explica casi perfectamente el capital y su relación general con la ingeniería, aunque algunos casos especiales pueden no prestarse a una explicación tan concisa. La adquisición real de ese capital tiene muchas rutas diferentes, desde acciones hasta bonos y ganancias retenidas, cada una con fortalezas y debilidades únicas, especialmente en relación con los impuestos sobre la renta. Cuando se realiza el presupuesto de capital, también se deben considerar factores como el riesgo de pérdida de capital, junto con los rendimientos posibles o esperados. Por ejemplo, si una empresa tiene 20.000 dólares para invertir en una serie de proyectos de alto, moderado y bajo riesgo, la decisión dependería de cuánto riesgo está dispuesta a asumir y si los rendimientos ofrecidos por cada categoría compensan este riesgo percibido. riesgo. Siguiendo con este ejemplo, si el riesgo alto ofreciera solo un 20% de retorno, mientras que el moderado ofreciera un 19% de retorno, los ingenieros y gerentes probablemente elegirían el proyecto de riesgo moderado, ya que su retorno es mucho más favorable para su categoría. El proyecto de alto riesgo no logró ofrecer rendimientos adecuados que justificaran su estado de riesgo. Una decisión más difícil puede ser entre un riesgo moderado que ofrece un 15% y un riesgo bajo que ofrece un rendimiento del 11%. La decisión aquí estaría mucho más sujeta a factores como la política de la empresa, el capital adicional disponible y los posibles inversores.
"En general, la empresa debe estimar las oportunidades del proyecto, incluidos los requisitos de inversión y las posibles tasas de rendimiento para cada uno, que se espera que estén disponibles para el próximo período. Luego, el capital disponible debe asignarse tentativamente a los proyectos más favorables. La tasa prospectiva más baja La tasa de rendimiento dentro del capital disponible se convierte entonces en la tasa de rendimiento mínima aceptable para los análisis de cualquier proyecto durante ese período". [8]
Una de las operaciones más importantes e integrales en el campo de la ingeniería económica es la minimización de costos en sistemas y procesos. El tiempo, los recursos, el trabajo y el capital deben minimizarse cuando se colocan en cualquier sistema, de modo que se puedan maximizar los ingresos, el producto y las ganancias. De ahí la ecuación general;
donde C es el costo total, ab y k son constantes y x es el número variable de unidades producidas.
Existe una gran cantidad de fórmulas de análisis de costos, cada una para situaciones particulares y están avaladas por las políticas de la empresa en cuestión, o las preferencias del ingeniero de turno. [7]
Los estudios económicos, que son mucho más comunes fuera de la economía de la ingeniería, todavía se utilizan de vez en cuando para determinar la viabilidad y utilidad de ciertos proyectos. Sin embargo, no reflejan verdaderamente la "noción común" de los estudios económicos, que está obsesionada con la macroeconomía, algo con lo que los ingenieros tienen poca interacción. Por tanto, los estudios realizados en ingeniería económica son para empresas específicas y proyectos limitados dentro de esas empresas. A lo sumo se puede esperar encontrar algunos estudios de viabilidad realizados por empresas privadas para el gobierno u otra empresa, pero estos nuevamente contrastan marcadamente con la naturaleza general de los verdaderos estudios económicos. Los estudios tienen una serie de pasos importantes que se pueden aplicar a casi todo tipo de situación, siendo los siguientes;
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