Espacios. Vol. 27 (1) 2006. Pág. 17

Selección de máquinas de control numérico usando Fuzzy AHP

Selection of numeric control machines using Fuzzy AHP

Orlando Durán y José Aguiló*


Contenido


RESUMEN:
La decisión de invertir en un equipo de alta tecnología es siempre un proceso delicado y lleno de interrogantes y dificultades. Muchas de las decisiones que deben ser tomadas y argumentadas se basan en factores cualitativos, incompletos e imprecisos. De esta forma los métodos tradicionales para evaluar la factibilidad técnico económica de este tipo de proyectos son reconocidamente inapropiados para tales decisiones. En los últimos años diversos métodos de decisiones multicriterios han sido incorporados a estos procesos de decisión, lamentablemente estos métodos aún fallan al tratar de utilizar informaciones precisas y totalmente cuantificable. La lógica difusa se está transformando en una técnica adecuada para aliada a las técnicas mencionadas poder potenciar las decisiones tomadas en ese ámbito. Este artículo sugiere la aplicación de una técnica de análisis jerárquico combinada con números fuzzy para acceder así a decisiones mas acertadas a partir de información cualitativa e imprecisa. Se muestra la utilización de esta metodología a través de un estudio de caso.

ABSTRACT:
Investments decisions in Advanced Manufactu-ring Technology is a crucial process. During that process analysts face several questions and difficulties. Decisions must include non quantifiable, intangible and incomplete information and factors. Thus, traditional methods for evaluating technical and economics feasibility are known as inappropriate in considering such aspects. In the last years several methods have been proposed for evaluating investment decisions, but there is still a lack in considering the imprecise and qualitative information. In order to overcome the aforementioned shortcomings, the fuzzy logic technique was introduced into the multicriteria decisions making process. This fact leads to a significant improvement in many domains. This paper introduces an application of fuzzy numbers into the AHP (Analytical Hierarchy Process) for evaluating different alternatives of Automated Tool Machines considering intangible and imprecise information. An example of application is also presented.

Introducción

Las tecnologías avanzadas de manufactura (AMT, Advanced Manufacturing Technologies) son caracterizadas como una eficiente herramienta para accionar el desarrollo de competencias en las empresas manufactureras. Por esto, diversas empresas, de diversos tamaños, se han centrado en estudios para incorporar esta tecnología a sus talleres. Son comunes los estudios que se basan en métodos de evaluación que utilizan de los flujos de caja descontados, entre los que podemos citar el valor actual neto (VAN), la tasa interna de retorno (TIR) y el Período de Recuperación de Capital (PRC). Los métodos tradicionales, que abordan preferentemente los aspectos económicos de la inversión, han sido usados intensamente, a pesar de reconocerse su debilidad al no considerar los aspectos cualitativos, intangibles y estratégicos. Los métodos basados en técnicas de evaluación económica, principalmente utilizando los flujos de caja descontados, a pesar de ser los más difundidos y usados llevan a conclusiones erróneas. Esto último se debe preferencialmente al carácter determinístico que estas técnicas poseen. Lamentablemente, las herramientas tradicionales de evaluación y de justificación económica generan insatisfacción entre los analistas e ineficiencias en sus resultados. De acuerdo con Bozdag, Kahraman y Ruan (2003) estas ineficiencias se deben a los siguientes factores:

En síntesis, y de acuerdo a Karsak y Tolga (2001) los métodos convencionales basados en los flujos de caja descontados no parecen ser adecuados para la evaluación de inversiones en sistemas avanzados de manufactura debido a la gran cantidad de impactos no monetarios que se pueden alcanzar con la inserción de esta tecnología en un sistema productivo. Según Sullivan (1986) los métodos económicos fallan en considerar los méritos estratégicos e intangibles que la adquisición e implantación de un sistema avanzado de manufactura puede traer a una cierta organización. Shamsuzzaman et alli. (2003) destacan entre otros beneficios los menores costos de mano de obra, utilización de capital más eficiente, reducción en los tiempos de ciclo, mayor dominio sobre los niveles de calidad, reducción de los inventarios en proceso, mayor competitividad, mayor seguridad y flexibilidad. Ordoobadi y Mulvaney (2001) realizaron un estudio de los potenciales beneficios que se puede alcanzar al adoptar el uso de sistemas avanzados de manufactura. Los autores proponen un ordenamiento sistemático de estos beneficios potenciales Esta clasificación es estructurada en beneficios, sub-beneficios e indicadores de beneficios. Entre los beneficios citados en el primer nivel del modelo se encuentran: Flexibilidad, calidad, productividad, uso de tecnología, promoción de objetivos estratégicos, competitividad, satisfacción del cliente, mayores oportunidades en el mercado, mayor facilidad de operación y mejores relaciones laborales. Considerar los beneficios intangibles no es una tarea simple. Según estudios realizados por Lefley (1994) y por Lefley y Sarkis (1997) en los Estados Unidos de América y en el Reino Unido, cerca del 80% de los entrevistados en esos estudios aseguran que no todos los potenciales beneficios de la inserción de los sistemas avanzados de manufactura son considerados al momento de justificar la inversión en este tipo de tecnología. También los autores comprobaron que cerca del 60% de las empresas estudiadas aseguran considerar aspectos subjetivos en las evaluaciones de inversión en sistemas avanzados de manufactura

En los últimos años, y debido al reconocimiento e importancia dada a los aspectos no cuantitativos, han surgido una serie de metodologías que intentan cuantificar estos aspectos, e incorporarlos así a los análisis para justificación y selección de equipos de alta tecnología.
Meredith y Suresh (1986) clasifican los métodos para justificación y evaluación de inversiones en sistemas avanzados de manufactura en técnicas económicas, métodos analíticos y metodologías estratégicas. Estos métodos se diferencian, según los autores, en la manera que tratan los aspectos no-monetarios. Karsak y Tolga (2001) presentan una actualización de estas clasificaciones, de acuerdo a sus ventajas y a sus desventajas (Tabla 1).
En los últimos años se han destacado dos tipos de técnicas multicriterio para evaluar y justificar la implantación de técnicas avanzadas de manufactura, estas son el Proceso Jerárquico Analítico (AHP - Analytic Hierarchy Process) y la función de valor de múltiples atributos (MAVF – Multi Attribute Value Fuction).

La técnica creada por Saaty (1980) conocida como AHP ha presentado un excelente medio para análisis y toma de decisiones multicriterio. Esta técnica permite que un conjunto de especialistas y/o analistas pueda estructurar un problema complejo en la forma de una jerarquía simple considerando un conjunto de factores, tanto cualitativos como cuantitativos, y establecer, a través de la descomposición y comparación entre los factores considerados, una síntesis de prioridades como solución al problema. Esta técnica ha sido utilizada en diversos ámbitos. Algunos ejemplos de aplicación del AHP y sus autores se muestran en la Tabla 2.

De acuerdo con Lee et alli. (2001) una serie de desventajas han sido detectadas en la utilización de la metodología AHP entre las que citamos:

En orden a solucionar o por lo menos aminorar los problemas citados arriba, una serie de autores han propuesto la utilización de números triangulares o fuzzy en la metodología AHP, permitiendo utilizar el método donde existe imprecisión e incertidumbre para realizar los juicios y comparaciones entre los elementos de la jerarquía (Mikailov y Tsvetinov, 2004; Shamsuzzaman et al. 2003; Shamsuzzaman, 2000; Buckley, 1985).

En las próximas secciones se presenta una aplicación del método AHP utilizando números triangulares o difusos, junto con la aplicación en un caso donde se desea seleccionar una máquina de control numérico a partir de un conjunto de alternativas disponibles.

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