Gestión de los neumáticos de una flota de vehículos

Existen dos tipos de costes que tenemos al adquirir y hacer uso de un vehículo. Los costes fijos son aquellos costes en los que se incurren por adquirir el vehiculo y son: Amortización del vehículo, intereses por la financiación, seguros y costes fiscales. Por otra parte, los costes variables son los derivados de la utilización del vehículo, es decir, los neumáticos, el combustible, el mantenimiento y las reparaciones. Si tenemos en cuenta los costes fijos más los costes variables, el coste de los neumáticos ronda alrededor del 5% del coste total del uso y adquisición del vehículo durante su vida útil.

Si nos atenemos sólo a los costes variables los costes de los neumáticos están en una franja entre el 10-20% de los mismos. Además de poder actuar en el gasto de combustible, donde más se puede hacer para reducir los costes variables es en la gestión de neumáticos, ya que el mantenimiento viene fijado por el fabricante y las averías es un fenómeno aleatorio.

El modelo propuesto está compuesto principalmente por dos indicadores:

Utilización del neumático. Es un ratio que nos mide el uso real de un neumático comparado con el uso teórico del mismo y nos da un valor del aprovechamiento del mismo.

Coste del neumático por milímetro. Es un ratio que nos da el valor del coste euro/mm del neumático donde se incluyen todos los costes del neumático durante su vida útil (coste de adquisición, montajes, pinchazos…).

Lo ideal sería tener una utilización del neumático lo más cercano al 100% con el menor coste posible, ya que, por ejemplo, podríamos tener un ratio de utilización del neumático muy alto pero con un coste muy elevado o, por el contrario, una utilización del neumático muy bajo con un coste muy bajo. Con estos dos ratios podemos saber qué marcas de neumáticos y perfiles son los más apropiados para nuestra flota de vehículos; seguir el valor de los 2 ratios y su tendencia, además de comparar entre marcas de neumáticos, comparar entre marcas de vehículos o rutas que montan determinados neumáticos.

Los factores que afectan a la duración de un neumático son varios —la estructura del neumático, el compuesto del neumático, la profundidad de rodadura o el diseño del neumático, entre otros—, pero lo efectos más significativos son: la tasa de desgaste del neumático varía según la fuerza de fricción que soporta el neumático y aumenta de forma exponencial cuanto mayor es esta fuerza de fricción (Braghin F, et al 2006). Por otro lado, cuanto menor es la profundidad de rodadura del neumático, la tasa de desgaste y la resistencia al rodamiento disminuyen (Michelin S.A.).

Metodología

Las hipótesis iniciales son:

Hipótesis H1: La tasa de desgaste es constante independientemente de la profundidad de rodadura del neumático, la presión de fricción no tiene influencia en el desgaste del neumático y se considera que todos los neumáticos son utilizados en las mismas condiciones.

El modelo se aplica en una población cerrada de 'n' neumáticos en los cuales los motivos de retirada pueden ser:

1. Gastado
2. Dañado
3. Desinflado-pinchado
4. Desgaste irregular
5. Rodaje sin presión
6. Daños en el costado
7. Roces en el costado
8. Diferencia profunda entre gemelas.

Cuando un neumático tiene un pinchazo este es reparado y el neumático es vuelto a incorporarse a nuestra flota de neumáticos, en el resto de causas de retirada el neumático no tiene reposición en nuestra flota de vehículos. Cuando se repone un neumático por pinchazo, este es como si se montase un neumático nuevo de menor profundidad de rodadura, ya que se repone en unas condiciones totalmente nuevas (vehículo, conductor, etc.).

Hipótesis H2: Al reponer un neumático proveniente de un pinchazo existen las mismas probabilidades que se produzcan los motivos de retirada como si se montase nuevo.

Operativa utilizada: Tenemos una muestra de neumáticos n, que se retiran por las diversas causas nC₀ antes comentadas con unas profundidades de uso Lc₀, con estos datos calculamos nC_p, PC_p, LC_p y Lr_p. Los neumáticos pinchados, reparados y repuestos tienen las mismas probabilidades que causan su retirada PC₀ y su fórmula genérica a partir de un pinchazo es (1):

Si Lr_p<LC₀ el motivo de retirada del neumático será desgaste y la profundidad usada de este neumático reparado será Lr_p. Si Lr_p>LC₀ el motivo de retirada del neumático será el correspondiente a C y la profundidad usada de este neumático reparado será LC₀.

Cuando se repara y se repone un neumático que ha sufrido un pinchazo este neumático se considera que tiene las mismas probabilidades de retirada como si fuese nuevo Pc₀, y así sucesivamente como muestra la figura 1. Por lo tanto para calcular el porcentaje de uso de los neumáticos se emplea la fórmula 2, en el denominador tenemos la profundidad del neumático nuevo por el número de neumáticos montados y en el numerador los milímetros totales usados (4):

L1₀=La profundidad del neumático nuevo en mm; Lc_p= La profundidad del neumático utilizada cuando se retira este por cualquier motivo en mm; n: Numero de neumáticos nuevos montados; c: Causa de la retirada (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8); p= Pinchazos sufrido en el neumático; nc_p: Número neumáticos que se han usado en cada motivo de retirada; Lm= Profundidad media del neumático utilizada.

Como nc_p=Pc_p*n, que es la probabilidad multiplicada por el número de neumáticos n, sustituyendo en (4), se obtiene (5):

En el cálculo, la longitud L₁₀ se considera la longitud total entera del neumático para eliminar las variaciones de la profundidad que le resta al neumático en el momento de su retirada ya que esta puede variar (por ley 1,6 mm).

n=Número de neumáticos totales; n_p=Número de pinchazos totales; C_n=Coste del neumático + montaje + nfu + varios…; Cp=Coste de reparar un pinchazo; p=Pinchazos que tiene el neumático; Ci= Coste de la incidencia: Coste de no poder realizar el servicio, coste de no tener disponible el vehículo, coste del servicio móvil, coste de la grúa, etc. Como Ci es un parámetro difícil de estimar (7) quedaría simplificada a (8):

Con K1 y K2 tenemos los índices del coste del neumático que nos sirven para conocer los costes por milímetro del neumático. Con estos índices podemos saber los objetivos marcados en el punto 3.

Braghin F, Cheli F, Melzi S, Resta F (2006). Tyre wear model: Validation and sensitivy analysis. Meccanica. No. 41, Pp. 143-156.

U.S. Department of transportation EE UU (1979): Procedures for tire tread wear testing. TP-UTQG-H01. Issued June 4.