estimación del coste del capital

ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL
Fig. 2.1. Lugar de ubicación de una Planta
1
ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL
‰ Distribución de Costes del Capital
Capital Fijo
Costes Indirecto
Costes Directos
Equipo
Instrumentos
Subcontratos
Materiales
Tuberías
Electricidad
Obra Civil
Estructuras
Licencias
Aislamiento
Transporte
Ingeniería
Contingencia
Pintura
2
ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL
‰ Tipos de Índices
¾ El ENR (Engineering News Record), el más antiguo y probablemente el
menos específico, se basa en un índice ponderado de los precios del
acero, madera, cemento y coste medio de mano de obra. Se toma un
valor de 100 para un año específico, 1913, aunque han crecido tanto sus
valores que en 1949 y 1967 se ha vuelto a una base de 100. Este índice
es aceptado como norma en construcción civil ya que está muy influido
por los materiales y la mano de obra de la construcción, se publica en la
revista del mismo nombre.
¾ El índice Nelson-Farrar, se aplica a la construcción de refinerías de
petróleos. Se publica en la revista Oil and Gas Journal, en el primer
número de cada trimestre.
¾ El índice de Costos de Equipos Marshall and Swift (M&S),
anteriormente Marshall and Stevens, también es un índice ponderado
de costos de equipos para ocho industrias; Cementeras (2%) , Químicas
(48%), Constructoras (2%), Papeleras (10%), Petroleras (22%), de
Pinturas (5%), del Caucho (8%) y del Vidrio (3%). Se publica en la
revista Chemical Engineering en la sección de “Economics Indicator”.
¾ El índice de costos de Plantas CE, presenta varias ventajas; la
primera es que se basa en equipos y mano de obra empleada en la
construcción de plantas químicas, segundo que incluyen costos de
ingeniería, así como, de materiales, manufactura e instalación y tercero
se consideran las mejoras de la productividad dentro de la fabricación
y de la industria de la construcción. Se publica también en la revista
Chemical Engineering.
3
ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL
‰ Revista Chemical Engineering (Hemeroteca)
4
ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL
‰ Tabla 2.2
Tabla 2.2 Indices de Costes de medias anuales
5
ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL
‰ Índices de Actualización Internacionales
9 Método sugerido por J. Cran (Process Eng., 2,89-90, 1977)
i = 0,327.iSt + 0,673.iL
9 donde iSt es el índice de precios del acero e iL, el índice de salarios del país
6
ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL
‰ Índices de Actualización Internacionales
9 Masa
(1985)
propuso
un
índices de localización en USA
basados
en
proporción:
la
siguiente
33,05%
para
la
mano de obra, un 53,45% para
equipo y material civil y un
13,5% de costes indirectos y
de
oficina
y
un
índice
de
productividad internacional que
se presenta en la Tabla 2.3b,
junto
al
propuesto
por
Bridgewater(1979) para plantas
químicas en USA y UK.
9 Más
información
en
las
tablas 8.4 y 8.5 (pag. 126 y 131)
del
libro
“Basic
Cost
Engineering” de Humprhreys &
Wellman (1996).
7
ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL
‰ Índices Españoles (I.N.E.)
TABLA 2.4 INDICES DE COSTES
Años
Indice
General
Energía
Industria
Química
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000*
91,9
94,6
98,6
100,9
102,3
103,7
106,2
110,7
117,6
119,6
121,0
120,2
123,4
129,3
92,3
92,8
95,5
100,7
104,1
106,4
110,2
113,6
115,9
119,4
119,9
110,7
124,9
148,3
95,2
99,6
104,5
102,9
99,8
97,8
99,5
105,7
116,8
114,2
116,3
115,1
118,5
125,9
Precios Industriales, Base 1990
Industria
Transformadora Otras Industrias Bienes de
de metales
Manufactureras Consumo
88,3
92,0
95,8
99,6
103,1
105,2
107,0
109,7
114,6
117,9
119,4
120,5
121,9
123,7
92,3
94,7
98,7
100,7
102,7
105,0
108,1
113,3
121,2
124,1
124,9
125,3
126,7
129,7
90,1
92,8
97,0
100,0
103,5
106,5
110,1
115,0
120,8
125,5
126,7
127,2
129,2
130,7
Indices de Coste de
Plantas y Equipos USA
Bienes de
Bienes
Indice CE Indice M&S
Equipo
Intermedios (1959=100) (1926=100)
87,4
91,5
95,6
99,5
103,0
105,4
106,8
108,7
113,3
116,0
117,4
118,2
119,5
121,8
94,5
97,2
100,9
101,8
101,1
100,9
102,7
107,6
116,6
116,0
117,2
114,7
119,7
130,3
323,8
342,5
355,4
357,6
361,3
358,2
359,2
368,1
381,1
381,7
386,5
389,5
390,6
394,1
813,6
852,0
895,1
915,1
930,6
943,1
964,2
993,4
1.027,5
1.039,2
1.056,8
1.061,9
1.068,3
1.089,0
* Valores provisionales Ene-Sept
8
ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL
‰ Métodos de Estimación del Capital
¾ Métodos de Relación, Orden de Magnitud
¾ Métodos Factoriales
¾ Métodos Modulares
9
ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL
‰ Métodos de Relación, Orden de magnitud
¾ Coeficiente de Giro, g, se denomina así al cociente entre el
valor de la ventas anuales y el capital inmovilizado.
¾ Coeficiente de Inmovilización Unitario, j, relaciona la
inversión del capital total con la capacidad anual de producción
de la planta.
¾ Método de Williams, en este método se pueden obtener
cálculos rápidos del coste del capital de un equipo o planta de
similar tamaño o capacidad, relacionándolo mediante un
exponente
I2
 Q2 
= I1 . 
 Q1 
S
s. Q
g= =
I
I
I
J=
Q
n
10
ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL
Tabla 2.5 a
Tabla 2.5 b. Datos de Costo de Capital para Plantas de Proceso
n
g
11
ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL
2.6a
12
ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL
Tabla 2.6 b
$.106
13
ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL
2.7a
14
ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL
2.7b
15
ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL
‰ Métodos Factoriales
¾ Método de Lang, Propuesto, inicialmente por Lang (1947)
concluye que se puede expresar el coste de una planta como un
múltiplo del coste de todo el equipo base. A este término de
proporcionalidad se le denominó, factor de Lang,
Tipo de Planta
fL
Sólido (Cementera...)
3,10
Mixta (Fertilizante...)
3,63
Fluidos (Refinería...)
4,74
I = fL . ∑ C DEL
16
ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL
¾ Método de Hand, Modificación propuesta por Hang (1958) puede
alcanzarse una mayor precisión en la estimación usando factores para
diferentes tipos de equipos.
I =
∑ ( f .C )
4
Columnas de fraccionamiento, recipiente a presión,
bombas
3,5
Cambiadores de calor
2,5
Compresores
2
Calderas y hornos
i
i
17
ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL
‰ Método de Wroth (1960)
TABLA 2.8
Factores de Wroht
Equipo
Mezclador
Soplante y ventiladores (motor incluido)
Centrífugas (proceso)
Compresores:
Centrífugo: accionado por motor (excluido)
con turbina de vapor (incluido)
Alternativos : de vapor y de gas
accionado por motor (excluido)
Eyectores (unidad de vacío)
Hornos (unidad compacta)
Cambiadores de calor
Instrumentos
Motores eléctricos
Bombas:
Centrífuga accionada por motor (excluido)
De turbina de vapor (turbina incluida)
De desplazamiento positivo (sin motor)
Reactores, el factor aprox. equivalente
al tipo de refrigeración (unidad compacta)
Tanques:
de proceso
almacenamiento
prefabricados y montados en campo
Torres de proceso (columnas)
factor
2,0
2,5
2,0
2,0
2,0
2,3
2,3
2,3
2,0
4,8
4,1
8,5
7,0
6,5
5,0
2,5
4,1
3,5
2,0
4,0
18
ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL
‰ Método de Chilton (1949)
Tabla 2.9 Método de Chilton
nº
Conceptos
1 Equipo, DEL
2 Instalación
3 Tuberias
solidos
mixtas
fluidos
4 Instrumentación, automatización
poca
algo
completa
5 Edificios y preparación del terreno
existente
externa
mixtas
interna
6 Servicios auxiliares
ninguna
ampliación pequeña
grande
nuevas
7 Líneas exteriores
integrada
separada
dispersa
8 Coste fisico total
9 Ingeniería y construcción
simple
complicada
10 Contingencia
completado
sujeto a cambios
especulativo
11 Factor de Tamaño
Unidad grande
pequeña
planta piloto
12 Coste total planta
Factor Concepto
1
1
1,40-2,20
1
2
0,07-0,1
0,1-0,30
0,3-0,6
2
0,02-0,05
0,05-0,1
0,1-0,15
2
0
0,0-0,2
0,2-0,6
0,6-1,0
2
0
0,00-0,05
0,05-0,25
0,25-1,00
2
0,00-0,05
0,05-0,15
0,15-0,25
8
0,2-0,35
0,35-0,5
8
0,10-0,2
0,2-0,3
0,3-0,5
8
0,00-0,05
0,05-0,15
0,15-0,35
19
ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL
‰ Método de Peter & Timmerhaus (1980)
TABLA 2.10 Factores de Peter & Timmerhaus (1980)
Concepto
Tanto por ciento valor del equipo
Planta de
Planta de
Planta de
sólidos
sólidos/fluido
fluidos
s
COSTES DIRECTOS
Valor del equipo DEL
Instalación del equipo
Instrumentación(instalada)
Tubería(instalada)
Electricidad(instalada)
Edificios(incluidos servicios)
Mejoras en el terreno
Servicios instalados
Terreno (si se requiere su
compra)
TOTAL Costes Directos
COSTES INDIRECTOS
Ingeniería y Supervisión
Gastos de Construcción
TOTAL
gastos
DIRECTOS E INDIRECTOS
Tasas del contratista
(sobre un 5% de los costes
directo e indirectos)
Contingencia
(alrededor de un 10% de los
coste directos e indirectos)
CAPITAL FIJO
CAPITAL CIRCULANTE
alrededor de un 15% del
capital total
CAPITAL TOTAL
100
45
9
16
10
25
13
40
6
100
39
13
31
10
29
10
55
6
100
47
18
66
11
18
10
70
6
264
293
346
33
39
336
32
34
359
33
41
420
17
18
21
34
36
42
387
68
413
74
483
86
455
487
569
20
ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL
‰ Método de Hirsch & Glazier
I = fI*(Cfob*(1+fF+fP+fM)+Cinst+A)
I, Capital en límite de batería
Cfob , coste del equipo en base fob
Cinst , coste del equipo ya instalado en el lugar
A, incrementos en el coste debidos a materiales anticorrosivos
fI , factor de costes indirecto se toma el valor de 1,4
Los factores fF, fP, y fM se definen por las siguientes expresiones:
fF, factor de coste de mano de obra
fP, factor de coste de materiales de tuberías
fM, factor de coste vario; materiales de aislamientos, instrumentación, cimentación,
pintura, edificios, etc.
logfF = 0,635-0,154*logAo-0,992*(e/Cfob)+0,506*(f/Cfob)
logfP = -0,266-0,014*logAo-0,156*(e/Cfob)+0,556*(P/Cfob)
fM = 0,344+0,033*logAo+1,194*(t/Cfob)
Ao = Cfob/1000 en k$
e = Coste del cambiador de calor (menos el coste incremental debido a aleaciones)
f = Coste de los recipientes de diámetros mayores de 12 pies (menos el coste
incremental debido a aleaciones)
P = Coste de bombas y motores (menos el coste incremental debido a aleaciones)
t = Coste del armazón de las torres (menos el coste incremental debido a aleaciones)
21
ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL
‰ Métodos Modulares
¾ La inversión de capital puede obtenerse repartiendo los costes en partes o
módulos. El capital directamente relacionado con dicha parte es función de
parámetros básicos del proceso, tales como; la producción, la temperatura, la
presión y los materiales de construcción.
¾ Se pueden distinguir varios tipos:
¾ Basado en el número de equipo principal :MÉTODO DE WILSON
¾ Estimación del coste unidad funcional: MÉTODO DE BRIDGEWATER
¾ Estimación
del
coste
unidad-operación:
MÉTODO
DE
ZEVNIK&BUCHANAM
¾ Estimación de los Factores Modulares: MÉTODO DE GUTHRIE
22
ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL
¾ Método de Wilson (1971) : Basa su método en el número de piezas del
equipo mayor del proceso. Determina el coste mediante la siguiente
correlación:
I = f . Neq . ( AUC ) . FT .FP .FM
I, es el coste del capital de la planta, en £.
AUC = 21.Q 0,675
f, es el factor de inversión (Lang), depende del tipo de planta y del coste unitario medio,
AUC, en la figura 4.1 se puede obtener su valor.
Neq, número total de equipos excepto las bombas.
AUC, coste unitario medio de los equipos de la planta.
Q, capacidad de producción, t/año.
¾ Los factores de temperatura, presión y materiales, FT, FP, FM, se determinan en las
figuras 4.3, 4.2 y en la tabla 4.1 respectivamente.
¾Si se quiere actualizar la expresión anterior será necesario utilizar los índices de
costes, CE (1971 (132,2), año actual).
¾ Los mismos principios son aplicados por Allen & Page (Chem. Eng., pg 142-150, 1975)
pero su modelo es más sofisticado y necesita mucha información.
23
ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL
‰ Método de WILSON (1971)
24
ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL
¾ Método de Bridgewater (1976) o unidad funcional:
9El coste es agrupado de acuerdo a su función; como por ejemplo, la
destilación, evaporación o filtración. Los equipos auxiliares, tales como bombas
y cambiadores son incluidos en la unidad funcional. Se aplica a procesos en los
que dominan las fases líquidas y/o sólidas.
9 a) Para plantas con capacidades superiores a 60.000 t/año.
I, es el capital en límite de batería actualizado al año 2000, en £.
N, el número de etapas funcionales.
Q, la capacidad en t/año, y s, es la conversión del reactor.
9 b) Para plantas con capacidades inferiores a 60.000 t/año.
Q 
I =169.560.N. 
s
Q 
I = 1930. N . 
s
0 , 675
0,30
25
ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL
¾ Método de Zevnik & Buchanam (1963) o unidad-operación :
9 Este método supone que unidades similares tienen equipos suplementarios
similares. Se denomina “unidad-operación”, a todo el equipo necesario para
realizar un proceso; p. ej., toda columna de destilación tiene un condensador,
un botellón de reflujo, un rehervidor y bomba de fondo y de reflujo y todo
formará una unidad-operación.
9 El capital para una operación específica será función de la capacidad, de la
temperatura, de la presión y del material de construcción.
9 Para obtener el capital total se multiplica el coste directo por unidad
funcional, C, por el nº de unidades funcionales, N; por un factor, cuyo valor es
de 1,33 para contabilizar las instalaciones auxiliares, y por la relación de
índices para actualizar el capital. io: índice de actualización (M&S)
(base:1962)=185.
I = 1,33.N.C.
i
io
26
ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL
¾ Método de Zevnik & Buchanam (1963) o unidad-operación (Continuación)
9 El capital directo por unidad funcional (límite de batería), C, se correlaciona
en la gráfica 2.2a, con la capacidad anual de producción, Q (Mlb/año) para
distintos valores del factor de complejidad, K.
9 El factor de complejidad, K, se define como: K= 2.10 ( Ft + Fp + Fa )
• Ft, es el factor de temperatura, para una temperatura extrema, en la
figura 2.2b (línea inferior T < 300 K y línea superior T > 300 K).
• Fp, es el factor de presión (kPa) definido a una máxima presión extrema,
ver figura 2.2c.
• Fa, se estima a partir de la tabla de materiales presente en la parte
inferior de las anteriores figuras.
27
ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL
Figura 2.2a
Figura 2.2b
Figura 2.2c
ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL
¾ Método de Zevnik & Buchanam (1963) o unidad-operación (Continuación)
9 Otros autores han propuesto correlaciones similares, cabe citar a la expuesta
por Timms (1988) para procesos en fase gas, adaptada al 2000:
9 Ecuación simple:
I = 10.560. N .Q 0, 615
9 Ecuación que tiene en cuenta los efectos de la presión, temperatura y
materiales de construcción.
0 , 066
− 0 , 016
I = 4.910. N .Q 0, 639 .FM .Tmax
.Pmax
I, el capital actualizado a £ de 2000
N, número de etapas funcionales,
Q, capacidad en t/año
FM factor de material
Materiales de construcción
FM
Acero al carbono
1
Acero inoxidable grado bajo
1,15
Acero inoxidable grado medio
1,2
Acero inoxidable grado alto
1,3
29
ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL
Ejemplo: Determinar la inversión del capital necesario para la
producción de anhídrido acético, según el siguiente diagrama de
flujo. Los parámetros del proceso son los siguiente:
Parámetros del Proceso
Capacidad, tn/año
20.000
nº etapas funcionales
5
nº de equipos principales
26
Conversión del reactor
0,126
Temperatura máxima, °C
714
Presión máxima, atm
1,7
Material de construcción Bajo grado de
ss
30
ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL
¾ Método de Método de GUTHRIE (1969) o de los Factores Modulares
9 El método propone asignar un factor diferente, sobre el coste fob del equipo
en material base, para caracterizar su contribución a cada módulo o partida del
capital total de la planta.
9 Los módulos que considera son;
Costes directos, (materiales directos y mano de obra),
Costes indirectos,
Costes de imprevistos y honorarios,
Costes de instalaciones auxiliares.
9 Posteriormente, a cada unos de éstos se le asigna un factor, los cuales están
representados en las gráficas recogidas por ULRICH, G. D.: ”Procesos de
Ingeniería Química”. Ed. Interamericana. 1986.
9 Correcciones al Método: Surgen como consecuencia de la utilización de
distintos materiales, condiciones extremas o inseguridad tecnológica
31
ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL
¾ Método de Guthrie o Modular
1 Gastos Directos de Instalación,
¾Coste del equipo FOB...........................Cp
¾Coste de los materiales..........................Cm=a1.CP
¾Coste de la mano de obra.......................CL=a2.(CP+Cm)
2 Gastos Indirectos de Instalación
¾Gastos de los fletes, seguros e impuestos,
¾Gastos generales de construcción,
• Beneficios de obreros
• Gravosos
• Vías y edificios temporales; alquiler o compra de herramienta
¾Gastos de Ingeniería del contratista, salarios de los ingenieros de proyectos
Gastos de fletes................. CFIT=b1.(CP+Cm)
Gatos generales...................C0=b2.CL
Gastos de Ingeniería..........CE=b3.(CP+Cm)
Factor de Instalación del Módulo Básico, FBM,
CAPITAL MÓDULO BÁSICO, CBM = FBM.Cp
3 Imprevistos y Honorarios, representan el 15 y 3%.
¾Imprevistos............. Cc=d1.CBM
¾Honorarios..... ...........CF=d12CBM
CAPITAL DEL MÓDULO TOTAL, CTM=1,18.CBM
4 Instalaciones Auxiliares,.
¾Gastos de preparación, CSD......................4-6%
¾Gastos edif. auxiliares, CAB......................2-6%
¾Gastos de instalaciones, COS...................17-25%
CAPITAL EN TERRENO VIRGEN, CGR=1,3.CTM,
32
ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL
¾ Método de Guthrie o Modular
CORRECCIONES AL METODO DE GUTHRIE
9 Materiales Especiales
9 Condiciones Extremas: Presión, Temperatura.
9Inseguridad Técnica
‰ Cálculo del Coste del Módulo Básico para un material especial, CBMa
 1. Determinar el Factor de módulo básico, FBMa
9Determinar el Factor del material, FM
9Determinar el Factor de Presión, FP
 2. Calcular CBMa = FBMa * Cp
 3. Cuando no se dispone de datos de Factor de módulo básico, FBMa
Se determinan:
9 Factor del material, Cpa=Cpcs.FMa
9 Factor de tubería, Cta=p.Cpcs.FMa.ft
9 Sustituyendo queda; FBMa = FBMsc + (1 + p.ft )*(Fma.FP - 1)
‰ El método de cálculo quedaría:
9CAPITAL MÓDULO BÁSICO, CBMa = FBMa .Cp
9CAPITAL DEL MÓDULO TOTAL, CTMa=1,18.CBMa
9CAPITAL EN TERRENO VIRGEN, CGRa= 1,18.CBMa + 0,3.CBMsc
ƒ Si se considera INSEGURIDAD TÉCNICA. C’TM= FC.CTM
33
ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL
¾ Inseguridad Técnica
34
ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL
‰
Métodos de Estimación del Capital Circulante
1.
El más rápido es valorar el capital circulante Iw, en función del valor de las
ventas, de un 10-30% de las ventas
2.
Se basa en considerar entre el 10-20% del capital inmovilizado, I.
3.
El capital circulante provee de dinero con el fin de asegurar la iniciación y
continuidad de la producción, y por tanto sea el método de cálculo más exacto.
¾
Específicamente el capital circulante incluye el valor del:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Stock de materias primas
Materiales en proceso
Inventario de productos
Ventas pendientes de cobro
Disponible en caja y bancos
35
ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL
Iw= q/12.( m1 + 0,5.M1 + 0,5.V1)
V1 = 1,5.M1
36