martes, 7 de abril de 2015

Cálculo del coste operacional en aviación II

AVISO: Artículo muy técnico basado en las lecciones de economía del Curso de postgrado: Gestión Aeronáutica y Aeroportuaria

Este Post se puede leer para profundizar un poco más en el tema y como continuación de: "Cálculo del coste operacional en aviación

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La determinación y cálculo del costo de operación de una aeronave es una tarea altamente compleja que requiere de especialistas cualificados en diferentes aéreas. Los expertos en este campo suelen utilizar ordenadores avanzados y software especializado; A veces estas máquinas se consideran "sistemas expertos" que ayudará a la gestión en la toma de decisiones.

Una forma alternativa de establecer el coste de una operación de vuelo es el uso de fórmulas derivadas de la industria aeronáutica y las aerolíneas. Estas fórmulas son conocidas como los métodos de cálculo de los costes directos de operación (Direct Operating Cost), de ahora en adelante DOC. En los cálculos de esta serie de artículos vamos a utilizar un método basado en un conjunto de fórmulas. Con el fin de simplificar el proceso asumiremos algunos valores por defecto y se harán algunas suposiciones, por lo que no se debe de tomar lo que aquí se escribe como la solución correcta.


Hay muchos métodos para calcular el DOC de una aeronave. La mayoría de estos métodos se basan en el famoso modelo ATA-67 de la Air Transport Association of America (ATA), que ha sido la base de los métodos y cálculos posteriores. En la actualidad este método es obsoleto debido principalmente a dos razones; Las aeronaves y motores de hoy en día son mucho más eficientes y la economía mundial ha cambiado considerablemente (Synthesis of subsonic airplane design, Egbert Torenbeek, page 387). En este artículo vamos a comenzar por definir, en nuestra opinión, el método más simple hasta la fecha para la determinación rápida del DOC de una aeronave de tipo regional.

Un punto importante que se debe tener en cuenta es el hecho de que los datos de este artículo solo consideran los costes del vuelo de los aviones. Este coste representa en promedio del 50 al 60% de los costes totales de las aerolíneas. Los gastos administrativos generales representan aproximadamente un 30% de los costes. Los costes de las comisiones y los gastos de ventas representan aproximadamente el 20% de los costes totales restantes. El propósito de este trabajo es tratar de establecer una herramienta de medición simple para la comparación de los jets regionales que operan en un entorno de bajo coste (Low Cost).

Debido a la naturaleza y complejidad de los cálculos, era fundamental establecer unos valores fijos y suposiciones; estos supuestos son los siguientes:

  • Todos los vuelos en cada ruta operan con un indice de ocupación del 70%
  • El precio del combustible es de 0,6€/kg.
  • Se opera en un ambiente Low Cost.
  • Los TCP son un máximo de 3 en cada avión
  • El tiempo de vuelo (Block time) es 2,167 horas.

Conversions
Texas Crude Oil Density = 873 kg / cubic meter
1 cubic meter = 264.172 gallons
1 cubic inch = 16.3871 m3
1 foot = 0.3048 m
1 sm = 0.869 nm
1 sm = 1.609 Km
1 lb = 0.4536 kg
1 kg = 2.2046 lb
1 barrel of oil = 42 gallons
42 gallons * (1 cubic meter / 264.172 gallons) = .15898 cubic meters / barrel
.15808 cubic meters / barrel * (873 kg /cubic meter) = 138.8 kg / barrel of oil
1 gallon = 3.78 litres
Density of JET A-1 = 0.8kg/L

Currency and exchange rate 
1.00 USD = 0.752620 EUR
1.00 EUR = 1.328690 USD

Percentage of aircraft weights related to take-off weight 
Payload 24%
Fuel 18%
Systems/Crew 18%
Power Plant 10%
Structure 30%


Vamos a centrarnos ahora en lo que consideramos el Jet regional y la des-regulación.

Antes de 1978, las aerolíneas de los Estados Unidos estaban reguladas por el Consejo Civil de Aeronáutica (CAB por sus siglas en inglés). El trabajo del CAB era determinar qué aerolíneas realizaban determinadas rutas, regular las tarifas y limitar los mercados en los que las aerolíneas nuevas podían prestar servicios. Esta regulación fue abolida por el Acta de desregulación de Aerolíneas de 1978. La desregulación de aerolíneas cambió para siempre la cara de la industria y permitió que algunas empresas florezcan, mientras que aquellas que no pudieron ser competitivas perecieron. Los pasajeros se beneficiaron con tarifas más bajas, pero perdieron servicios a muchas áreas rurales como resultado de la des-regulación.

El término "Jet regional" se ha utilizado desde hace décadas. Este tipo de avión se describió desde siempre como de corto a medio alcance, propulsado por turbofan y que se hizo muy popular en las pequeñas empresas después de la des-regulación de las aerolíneas en los Estados Unidos en 1978.

El jet regional comenzó siendo una opción muy interesante para las empresas llamadas regionales o "feeder liners" (proveedoras de pasaje). Esas empresas eran en realidad las "alimentadoras" de las grandes empresas aeronáuticas y de los centros de transporte que mueven personas desde pequeñas ciudades hasta los grandes Hubs, entendiendose este término como a un centro de conexión de un aeropuerto importante del que salen y al que llegan vuelos de larga distancia que se realizan mediante aviones de gran capacidad.

Hoy en día no sólo las nuevas compañías Low Cost operan este tipo de avión. Las grandes aerolíneas también lo han incorporado, como una opción "novedosa" a sus flotas. El avión regional es ahora parte de las nuevas estrategias de mercado de las grandes aerolíneas. De acuerdo con la previsión del mercado se espera que la nueva generación de reactores regionales se hagan con el nicho dejado por los turbohélices no tan aceptados por el público en general y con menos prestaciones.

Típico Jet Regional de hasta 70 pasajeros
Los Jets regionales se están convirtiendo en una nueva categoría. La mayoría de ellos eran en principio biturbina con los motores montados en la sección de cola, un diseño que funcionó bien para las pequeñas empresas con la capacidad de asientos de hasta 50/70 pasajeros. Hoy en día existe una nueva categoría de jets regionales que se puede clasificar como totalmente metálicos de fuselaje estrecho, de un solo pasillo, con dos motores montados bajo las alas y con capacidad de hasta 150 pasajeros. Esta nueva categoría está muy cerca de los aviones tradicionales, pero son mucho más baratos de operar. Los dos productores de reactores regionales de este tipo más reputados en la actualidad son Bombardier y Embraer.

Ambos fabricantes han estado (...y continúan estando en menor medida) enzarzados en una serie de disputas sobre subsidios e impuestos a la exportación, por el hecho de que ambos se convirtieron en los mayores competidores en este mercado. Los grandes fabricantes (Boeing y Airbus) estuvieron tentados de entrar también en la batalla por construir un jet regional, pero finalmente lo hicieron mediante la producción de versiones más cortas de sus productos estrella más vendidos, siendo esta otra categoría en sí misma. Como veremos más adelante la comparación entre los jets regionales puros nacidos desde la perspectiva "feeder liner" y los aviones Airbus o Boeing ("Airliners") de tipo reducido (A318), es de alguna forma inevitable. Este trabajo se centra en la comparación entre la nueva generación de aviones regionales (principalmente la familia E-Jet y los C-Series) y los aviones cortos de los grandes fabricantes; los aviones más representativos de los cuales son:

Jets regionales


Aviones de aerolíneas de corto radio
  • Airbus 318
  • Boeing 737-600

Según las previsiones de Airbus para 2026 (Airbus Global Market Forecast 2007-2026 ), habrá una gran demanda de nuevos aviones "single aisle" o de pasillo único. Este tipo de avión será volado casi exclusivamente en rutas cortas hacía 2026, el 45% de las aeronaves se utilizará en vuelos de 1.100 kilometros / 600 millas náuticas o menos, que es el equivalente a un París-Roma o Hong Kong-Manila por poner dos ejemplos.

El coste de las operaciones en viaje de corta distancia

Hay muchos factores que influyen en los costos operativos en vuelos de corto y medio radio, pero dos de los más importantes son la distancia recorrida y la capacidad de asientos del avión.

Los costos en función de la distancia

Hay casi una relación lineal directa entre el coste del viaje y la distancia. La figura 1 ilustra claramente esta relación para un avión regional típico, en este caso el 737-800. Como puede verse el coste del viaje es casi una función lineal teniendo en cuenta la distancia viajada desde los 1000 kilómetros hasta la capacidad máxima de la aeronave, aproximadamente 5.000 kilómetros.

El diagrama muestra la relación lineal entre el costo del viaje y la distancia, tomado de William M. Swan y Nicole Adler (Aircraft trip cost parameters: A function of stage length and seat capacity William M. Swan and Nicole Adler ).
Se trata de un interesante, aunque no sorprendente resultado. Cuantos más kilómetros más cara es la operación. Esto sugiere que el coste de operación, para una distancia media, representa los costes para la flota de una compañía que opera una combinación de diferentes distancias con diferentes rutas.

Los costes de operación en función del número de asientos

Una vez más, a la hora de comparar costes y asientos y teniendo en cuenta los diferentes tipos de aviones, vamos a terminar dando con una línea recta casi igual que el ejemplo anterior. En la Tabla 1 vemos el número de asientos por modelo de avión en una configuración regional típica.



A continuación la gráfica que mustra la función quasi-lineal nº de asientos/coste de la operación.


Elección de un método

Con el fin de poder comparar los diferentes tipos de aeronaves tenemos que empezar por definir la herramienta con la que pretendemos medir, lo cual no siempre es fácil, ya que hay muchos métodos de medición diferentes disponibles. Según mi opinión, la herramienta más precisa es la que se puede aplicar sin modificaciones a las distintas aeronaves. Este método es conocido como el DOC. En nuestro caso al aplicar el DOC nos dará una idea bastante aproximada de la realidad. Los datos obtenidos con este método serán aún más realistas si nos restringimos a unos pocos modelos de aeronaves que cumplan características operativas similares, esto es, aeronaves que:

  • Vuelen la misma ruta (misma cantidad de millas náuticas)
  • Tengan en esencia el mismo rol (Low Cost)
  • Tengan factores de carga iguales (70%)

Sobre la base establecida en las condiciones anteriores, el punto más importante ahora es elegir el método DOC correcto. Hay que puntualizar algo importante. No existe un buen o mal método para el cálculo del DOC, todos son aproximados y en general todos depende de las variables utilizadas. 

Por esta razón, de los muchos modelos que se emplean en el negocio de las aerolíneas, optaremos aquí por hacer un uso parcial de dos modelos muy utilizados. Los dos modelos considerados son bien conocidos y van a responder a la situación y el tipo de operación que se propone. El primer método es el desarrollado por Ssamula (2004). Con este método vamos a calcular varios parámetros clave, como el uso de aeronaves, tiempo de servicio, frecuencia, tiempo de bloque, etc. Más adelante y una vez hecho lo anterior, nos basaremos en el cálculo del modelo de costos operacionales directos desarrollado por Liebeck. Este método ya se ha aplicado con éxito por Ross en aviones de fuselaje ancho. 

El primer método que se ha llamado DOC + I (gastos directos de funcionamiento más Interés). Este método se ha actualizado con coeficientes de inflación ajustada, desde una base de  datos con valores dentro de los años 1993-2009 .

Con este método vamos a calcular el coste de mantenimiento, tasas de aterrizaje, la depreciación, el interés y los seguros. Para la creación de valores plausibles, y en aras de la simplicidad, omitiremos algunas variables como el grado de libertad, la capacidad del aeropuerto, acuerdos bilaterales, slots, etc .., que no serán tenidas en cuenta en estos cálculos. Para cualquier persona dispuesta a profundizar en este área le recomendamos leer otros artículos especializados.

El lector medio puede apreciar la complejidad del proceso de cálculo a través de la descripción general del coste de operación de una aeronave, tal como se muestra en el gráfico que sigue.



La mayoría de los cálculos de los costes operativos se basan en el número de horas que la aeronave se utiliza. El término "uso" se define como el período de tiempo (promedio) que se utiliza una aeronave en un en ruta en particular. Esto se calcula a partir de las "Block hours" o lo que se llama en Español el periodo de tiempo entre "suelta de calzos" a "puesta de calzos" en destino, también conocido por "Block Time". Esto también se puede calcular en función de otros parámetros, tales como el tiempo transcurrido entre "ida y vuelta", máxima frecuencia de vuelos semanales, diarios, etc.


Continúa en próximos posts

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