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Universidad Michoacana 
de San Nicolás de 
Hidalgo 
FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA 
Ingeniería Económica II 
“CASOS DE ESTUDIO” 
 
ESTUDIO DE CASO 1, CAPÍTULO 1. 
ANTECEDENTES 
Pedernales Electric Cooperative (PEC) es la cooperativa más grande de Estados Unidos de 
propietarios privados en Estados Unidos, con más de 232 000 metros en 12 condados en el 
centro de Texas. PEC tiene una capacidad de aproximadamente 1 300 MW (megawatts) de 
energía, de los cuales 277 MW, alrededor de 21%, proviene de fuentes renovables. La adición 
más reciente es de 60 MW de un parque eólico en el sur de Texas, cerca de la ciudad de Corpus 
Christi. Una pregunta constante es cuánta de la capacidad de generación de PEC debiera 
proceder de fuentes renovables, en especial debido a las restricciones ambientales 
relacionadas con el uso de carbón para generar electricidad y los costos en ascenso de los 
combustibles a base de hidrocarburos. La dirección de la empresa estudia las energías eólica y 
nuclear, pues Texas aumenta su generación con plantas nucleares y el estado es el líder 
nacional en la producción de electricidad en parques eólicos. 
Suponga que usted es un miembro del consejo de directores de PEC y que es un ingeniero 
recién elegido por los miembros de la empresa para fungir durante tres años como director. 
En ese caso no representa a un distrito específico del área a la que se da servicio; todos los 
demás directores sí representan a distritos específicos. Usted tiene muchas preguntas sobre 
las operaciones de PEC, y además está interesado en los beneficios económicos y sociales de 
utilizar más fuentes renovables en su capacidad de generación. 
INFORMACIÓN 
A continuación, se presentan los datos que obtuvo. En este momento la información es muy 
general y las cifras son aproximadas. Las estimaciones del costo de generar electricidad son 
nacionales, no específicas de PEC, y se dan en centavos de dólar por kilowatt-hora (¢/kWh). 
 
 Costo nacional promedio de la electricidad para uso residencial: 11 ¢/kWh 
 Costo promedio de PEC para uso residencial: 10.27 ¢/kWh (de fuentes no renovables) 
y 10.92 ¢/kWh para fuentes renovables Vida esperada de un sitio de generación: 20 a 
40 años (más probable 20 que 40) 
 Tiempo requerido para construir un sitio de generación: 2 a 5 años 
 Costo de capital para construir un sitio de generación: $900 a $1 500 por kW 
Usted también sabe que el personal de PEC utiliza el método muy probado del costo nivelado 
de la energía (CNE) para determinar el precio de la electricidad que debe cobrarse a los 
consumidores en el punto de equilibrio. La fórmula toma en cuenta el costo de capital de las 
instalaciones de generación, el costo de capital en préstamo, los costos anuales de operación y 
mantenimiento (OM), y la vida esperada de las instalaciones. La fórmula del CNE, expresada 
en dólares por kWh, es la siguiente (para t = 1, 2, …, n): 
 
𝐶𝑁𝐸 =
∑
𝑃𝑡 + 𝐴𝑡 + 𝐶𝑡
(1 + 𝑖)𝑡
𝑡=𝑛
𝑡=1
∑
𝐸𝑡
(1 + 𝑖)𝑡
𝑡=𝑛
𝑡=1
 
Donde: 
 Pt = inversiones de capital realizadas en el año t 
 At = costos anuales de mantenimiento y operación (OyM) para el año t 
 Ct = costos del combustible para el año t 
 Et = cantidad de electricidad generada en el año t 
 n = vida esperada de la instalación 
 i = tasa de descuento (costo de capital) 
EJERCICIOS 
 1. Si quisiera saber más acerca del nuevo acuerdo con el parque eólico en el sur de Texas 
respecto de los 60 MW adicionales por año, ¿qué tipo de preguntas formularía a un miembro 
de su equipo en su primera reunión? 
 2. Gran parte de la capacidad de generación actual de las instalaciones de PEC utilizan carbón 
y gas natural como combustible no renovable. ¿Qué puede decir sobre los aspectos éticos de la 
tolerancia del gobierno para que esas plantas contaminen la atmósfera con emisiones que 
causan problemas de salud a la población y además contribuyen al calentamiento global? ¿Qué 
tipos de regulaciones, si las hubiera, deben establecerse para que PEC (y otros generadores) 
las respeten en el futuro? 
 3. Despertó el interés de usted la relación CNE y el costo publicado de 10.27 ¢/kWh para la 
electricidad en este año. Se pregunta si la adición de 60 MW de electricidad de origen eólico 
tendrá algún efecto en el valor CNE para el año siguiente. Sabe lo siguiente: 
 Éste es el año t = 11 para fines de cálculo del CNE: n = 25 años, i = 5% anual, E11 = 5.052 mil 
millones de kWh. El año pasado, el CNE fue de 10.22 ¢/kWh (costo de equilibrio anual para los 
usuarios) 
A partir de estos datos generales, ¿es posible determinar el valor de las incógnitas en la 
relación CNE para este año? ¿Es posible determinar si la adición del 60 MW del parque eólico 
tendrá algún efecto en la tarifa de la electricidad para los consumidores? Si no fuera así, ¿qué 
información adicional se necesitaría para determinar el CNE con la fuente eólica incluida? 
SOLUCIÓN 
1. Debido a la naturaleza del proyecto y al escenario planteado las preguntas deben abordar 
principalmente temas del tipo económico, pero también de sustentabilidad y viabilidad. 
Algunas preguntas relevantes serían: 
 ¿A cuánto ascienden el valor de la inversión inicial? 
 ¿Cuál es el valor de la tasa de descuento? 
 ¿A cuánto ascienden los costos de operación y mantenimiento? 
 ¿Cuáles serían los ingresos anuales generados por esta planta? 
 ¿Cuánto se espera sea la vida útil de la planta eólica? 
 ¿Cómo afectaría al precio de la electricidad la adición de esta planta eólica? 
 ¿Cuál es el impacto ambiental generado por la planta? 
 ¿Qué tan distante se encuentra la planta de zonas habitadas y de vías de 
comunicación? 
 ¿Qué recursos requiere la panta y que tan disponibles se encuentran? 
2. ¿Qué puede decir sobre los aspectos éticos de la tolerancia del gobierno para que esas 
plantas contaminen la atmósfera con emisiones que causan problemas de salud a la población 
y además contribuyen al calentamiento global? 
Desde un punto de vista generalizado se podría catalogar como no ético, pero al realizar un 
análisis a profundidad se pueden llegar a distintas conclusiones. Situándonos en la época 
actual y tomando en cuenta la total dependencia de la sociedad en la electricidad sería difícil 
depender únicamente de fuentes renovables ya que de manera general estás son más costosas 
y desafiantes técnicamente hablando. El restringir el uso de combustibles para la generación 
de electricidad implicaría aumento en los costos finales para los consumidores y cierre de 
plantas actuales. Aunado a lo anterior cada una de las fuentes alternativas tiene sus propios 
cuestionamientos éticos, por ejemplo: en el caso de la energía nuclear los desechos que 
generan y el peligro que implica su operación; en el caso de las plantas solares la necesidad de 
explotación minera y uso de componentes tóxicos para la construcción de los paneles, en el 
caso de las hidroeléctricas la modificación del micro-ecosistema para su construcción, etc. 
Desde nuestro punto de vista las regulaciones del gobierno son necesarias, pero no deberían 
ser prohibitivas y en caso de serlo se deben hacer de manera paulatina tomando en cuenta los 
aspectos económicos, sociales y ecológicos que podrían afectar y de la mano de investigación 
y desarrollo de nuevas tecnologías. 
 ¿Qué tipos de regulaciones, si las hubiera, deben establecerse para que PEC (y otros 
generadores) las respeten en el futuro? 
 Tener controles muy estrictos en las emisiones de dichas plantas. 
 Multas en caso de incumplimiento de las normas ambientales. 
 Auditorias ambientales. 
 Resarcimiento del deterioro ambiental por parte de estas plantas. 
 Aumentar las restricciones para la apertura de nuevas plantas de manera paulatina. 
3. ¿es posible determinar el valor de las incógnitas en la relación CNE para este año? 
De acuerdo con la información provista solo se pueden determinar las incógnitas si se 
agrupanen una sola, es decir: 
𝑋 = 𝑃𝑡 + 𝐴𝑡 + 𝐶𝑡 
Donde X representaría el valor de los costos totales. La ecuación para CNE queda entonces: 
𝐶𝑁𝐸 =
∑
𝑋
(1 + 𝑖)𝑡
𝑡=𝑛
𝑡=1
∑
𝐸𝑡
(1 + 𝑖)𝑡
𝑡=𝑛
𝑡=1
 
Debido a que se conoce el valor de CNE del año anterior la ecuación se reduce a 
𝐶𝑁𝐸𝑡=11 = 𝐶𝑁𝐸𝑡=10 +
𝑋𝑡=11
(1 + 𝑖)𝑡
𝐸𝑡=11
(1 + 𝑖)𝑡
=
𝑋𝑡=11
𝐸𝑡=11
 
Despejando 𝑋𝑡=11y sustituyendo valores se obtiene: 
𝑋𝑡=11 = (𝐶𝑁𝐸𝑡=11 − 𝐶𝑁𝐸𝑡=10) ∗ 𝐸𝑡=11 
𝑋𝑡=11 = (0.1027 − 0.1022)
$
𝐾𝑊ℎ
∗ 5.052𝑥109 𝑘𝑊ℎ 
𝑋𝑡=11 = 2526000 $ 
 
¿Es posible determinar si la adición del 60 MW del parque eólico tendrá algún efecto en la 
tarifa de la electricidad para los consumidores? Si no fuera así, ¿qué información adicional se 
necesitaría para determinar el CNE con la fuente eólica incluida? 
No ya que se requiere el valor de E, Ct, At y de i. 
ESTUDIO DE CASO 2, CAPÍTULO 1. 
REVESTIMIENTOS PARA REFRIGERADORES 
Las fábricas grandes de refrigeradores como Whirlpool, General Electric, Frigidaire y otras 
pueden subcontratar el moldeo de sus revestimientos de plástico y tableros de puerta. Una de 
las principales empresas subcontratistas nacionales es Innovations Plastics. Se espera que 
aproximadamente en dos años el mejoramiento de las propiedades mecánicas permita que el 
plástico moldeado soporte cargas verticales y horizontales cada vez mayores, lo cual reduciría 
significativamente la necesidad de las bisagras metálicas en estanterías. Sin embargo, para 
ingresar al mercado se requerirá equipo de moldeo de mejor calidad. El presidente de la 
compañía desea una recomendación sobre si Innovations debería pensar en ofrecer la nueva 
tecnología a los principales fabricantes, así como una estimación de la inversión de capital 
necesaria para entrar pronto al mercado. 
Usted trabaja como ingeniero para Innovations. En esta etapa no se espera que usted lleve a 
cabo un análisis económico de ingeniería completo, en virtud de que no se dispone de 
suficiente información. Se le pide que formule alternativas razonables, que determine los 
datos y estimaciones necesarios para cada alternativa y establezca los criterios (económicos y 
no económicos) para tomar la decisión final. 
INFORMACIÓN 
Algunos datos útiles en este momento son los siguientes: 
 Se espera que la tecnología y el equipo continúen vigentes más o menos 10 años antes 
de que se desarrollen nuevos métodos. 
 La inflación y los impuestos sobre la renta no se tomarán en cuenta en el análisis. 
 Los rendimientos esperados sobre el capital de inversión para los últimos tres 
proyectos tecnológicos fueron las tasas de interés compuesto de 15, 5 y 18%. La tasa 
de 5% fue el criterio para mejorar un sistema de seguridad para empleados en un 
proceso existente de preparación de químicos. 
 Es imposible un financiamiento de capital de patrimonio superior a los $5 millones. Se 
desconocen la cantidad del financiamiento de deuda y su costo. 
 Los costos anuales de operación han promediado 8% del costo inicial del equipo 
principal. 
 El incremento de los costos anuales de capacitación y los requerimientos de salario 
para el manejo de los nuevos plásticos y del nuevo equipo de operación pueden variar 
de $800 000 a $1.2 millones de dólares. 
Hay dos fábricas trabajando en la nueva generación de equipos. Estas dos opciones se 
designan como alternativas A y B. 
EJERCICIOS DEL ESTUDIO DE CASO 
1. Aplique los primeros cuatro pasos del proceso de toma de decisiones para describir en 
líneas generales las opciones e identifique los cálculos de naturaleza económica que se 
requerirán para elaborar un análisis de ingeniería económica para el presidente. 
2. Identifique los factores y criterios no económicos que deban considerarse en el momento de 
elegir una opción. 
3. Durante su investigación sobre la alternativa B con el fabricante, usted se entera de que esta 
compañía ya diseñó el prototipo de una máquina de moldeo que vendió a una compañía en 
Alemania por $3 millones (de dólares). En su investigación, usted descubre además que la 
empresa alemana no aprovecha toda la capacidad del equipo para fabricar revestimientos 
plásticos. La compañía quiere vender tiempo de uso del equipo a Innovations para que ésta 
fabrique sus propios revestimientos y los distribuya en Estados Unidos. Esto facilitaría una 
entrada temprana en el mercado de Estados Unidos. Considere ésta como la alternativa C y 
formule las estimaciones necesarias para evaluar C al mismo tiempo que las alternativas A y B. 
SOLUCIÓN: 
1. Los primeros 4 pasos son: definir el objetivo, la recopilación de información relevante y 
definición de soluciones viables, hacer estimaciones realistas de los flujos de efectivo y 
finalmente, la identificación de una medida económica de criterio de valor para la toma de 
decisiones. 
Objetivo: Seleccionar la alternativa más económica, lo cual implica requisitos tales como una 
tasa de producción, especificaciones de calidad, detalles de fabricación para ciertas 
especificaciones de diseño, etc. 
Información: Cada alternativa debe considerar la estimación de una vigencia para el equipo de 
10 años, así como costos anuales de operación, costos iniciales, valor de rescate y tasa mínima 
atractiva de retorno (TMAR). 
Alternativas: Para A y B, algunos de los datos para realizar el análisis que se requieren son: 
 Estimar el valor inicial del equipo principal. 
 Verificar que los costos anuales de operación son el 8% del costo inicial del equipo 
principal. 
 Considerar costos de capacitación y mantenimiento periódicos. 
 Confirmar la vigencia de uso del equipo de 10 años. 
 El valor del TMAR probablemente tendrá un valor de entre el 15% y 18% por año. 
Criterio: Puede utilizarse el valor presente cualquiera de las dos alternativas, A o B. 
2. Se pueden considerar los siguientes factores: 
 Competencia y la cuota de mercado requerida. 
 Disponibilidad de capital de deuda. 
 Seguridad de los empleados en ambos procesos. 
3. Con la implementación de la alternativa C, la decisión implicaría ahora una decisión entre 
hacer o comprar un elemento. Dentro de las estimaciones económicas que se recomendarían 
hacer están: 
 Costo del acuerdo de arrendamiento o costo unitario, lo que se pueda cotizar. 
 Cantidad de tiempo de uso del equipo disponible. 
 Duración del acuerdo de arrendamiento. 
Así mismo, hay factores no económicos, cómo: 
 Garantía del tiempo disponible, según se requiera. 
 Compatibilidad con los equipos actuales y sus respectivas especificaciones de diseño. 
 La preparación de la empresa para entrar al mercado en el momento de la oferta, así 
como en un momento futuro. 
ESTUDIO DE CASO CAPÍTULO 2 
EL TIEMPO PASA, ASÍ COMO LA TASE DE INTERÉS. 
Durante la última semana, Sundara leyó sobre diferentes situaciones que implican dinero, 
tasas de interés y tiempo. Ella se interesó en los efectos principales que tenían el tiempo y las 
tasas de interés en la cantidad de dinero necesaria para hacer las cosas y el crecimiento tan 
significativo en la cantidad de dinero cuando transcurría un gran número de años. En todos 
los casos, el interés se centra en la cantidad de dinero al final del periodo. 
A continuación se describen las cuatro situaciones. 
A. La isla de Manhattan se adquirió por el equivalente de $24 en 1626; 385 años 
después, en 2011, con una tasa de 6% compuesto anual, el valor actual debe ser muy 
grande. 
B. A la edad de 22 años, si ahorrase sólo $2 000 por año durante 10 años (comenzando 
el año próximo) y con un rendimiento de 6% anual, conforme a los estándares 
actuales acumularía una buena cantidad a los 70 años de edad. 
C. Una corporación invirtió $2 millones en el desarrollo y mercadotecnia de un producto 
nuevo en 1945 (justo después de la Segunda Guerra Mundial era mucho dinero) y 
tuvo un flujo de efectivo estable de $300 000 por año durante 65 años. Sundara 
estimabaque la tasa anual de rendimiento debería ser muy buena, en especial porque 
ella tendría suerte si lograra ganar 4% anual por sus inversiones actuales. 
D. Un amigo que no es bueno con el dinero fue a una tienda de empeños y pidió un 
préstamo de $200 por una semana y pagó $30 de interés. Sundara pensó que esto 
sería un buen trato en caso de que necesitara dinero. Sin embargo, no sabía si el 
interés era simple o compuesto mensualmente, ni cuánto debería si el préstamo no se 
saldaba al término de un año. 
EJERCICIOS 
1. ¿Cuál es la tasa de interés anual en cada situación? Incluya tanto las tasas simples como las 
compuestas para el caso D. 
2. Calcule y observe la cantidad total de dinero en cada situación al final del periodo en 
comparación con la cantidad inicial. ¿Es mayor o menor de lo que esperaba usted antes de 
hacer los cálculos? 
3. Piense en una situación personal parecida a cualquiera de las anteriores. Determine la 
tasa de interés, el periodo, y las cantidades inicial y final de dinero. 
SOLUCIÓN 
1. Para cada caso tenemos: 
A. 6% anual 
B. 6% anual 
C. Es posible aplicar la fórmula para series uniformes 
2000000
300000
=
𝑃
𝐴
=
(1 + 𝑖)𝑛 − 1
𝑖(1 + 𝑖)𝑛
= 6.6667 … … … (𝐶. 1) 
Ahora, conociendo que 𝑛 = 65 
6.6667𝑖(1 + 𝑖)65 = (1 + 𝑖)65 − 1 … … … (𝐶. 2) 
Aplicando logaritmos a C.2: 
ln 6.6667𝑖 + 65 ln(1 + 𝑖) = 65 ln(1 + 𝑖) − ln(1) 
𝑖 = 𝑒− ln 6.6667−ln 1 
∴ 𝑖 = 0.1499 ≈ 15% 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙 
D. 
30
200
= 0.15 = 15 % 𝑠𝑒𝑚𝑎𝑛𝑎𝑙 
Simple: 15% 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙 (52 𝑠𝑒𝑚𝑎𝑛𝑎𝑠) = 780% 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙 
Compuesto: (1.15)52 − 1 = 1432.1369 ≈ 143 213.7 % 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙 
2. Para cada caso tenemos: 
A. 𝐼𝑛𝑖𝑐𝑖𝑜: $ 24.00 
𝐹𝑖𝑛𝑎𝑙: 𝐹 = 24(1.06)385 = $132 730 083 800.00 
B. 𝐼𝑛𝑖𝑐𝑖𝑜: $2000 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙𝑒𝑠 𝑦 $20 000 𝑡𝑟𝑎𝑠 10 𝑎ñ𝑜𝑠 
𝐹𝑖𝑛𝑎𝑙: Establecemos primero una serie uniforme de pagos por 10 años, empleando las 
tablas de factores de interés compuesto: 
𝐹32 𝑎ñ𝑜𝑠 = 2000 (
𝐹
𝐴
, 6%, 10) = 2000(13.1808) = $26 361.60 
Ahora con la cantidad tras 10 años de pagos uniformes, podemos estimar la cantidad 
futura a 70 al cumplir 70 años, donde 𝑛 = 70 − 32 = 38: 
𝐹70 𝑎ñ𝑜𝑠 = 26361.60 (
𝐹
𝑃
, 6%, 38) = 26361.60(9.1542) = $241 319.36 
C. 𝐼𝑛𝑖𝑐𝑖𝑜: $2 000 000.00 
𝐹𝑖𝑛𝑎𝑙: 𝐹 = 300000 (
𝐹
𝐴
, 15%, 65) = 300000(58 779) = $17 633 700 000.00 
D. Interés simple: 
𝐼𝑛𝑖𝑐𝑖𝑜: $200.00 
𝐹𝑖𝑛𝑎𝑙: 𝐹 = (0.15)(52)(200) + 200 = $1760.00 
Interés compuesto: 
𝐼𝑛𝑖𝑐𝑖𝑜: $200.00 
𝐹𝑖𝑛𝑎𝑙: 200(1.15)52 = $286 627.39 
3. Se va a pedir un préstamo al banco de $37000 pesos para armar una PC gamer a un 
periodo de 2 o 3 años con interés fijo del 27.5%anual se quiere saber cuánto dinero se 
tendría que pagar en total a dichos años para saber a qué periodo conviene más pedir el 
préstamo. 
 
𝐹 = 𝑃(1 + 𝑖)𝑛 
A 2 años: 
𝐹 = 37000(1 + .275)2 = $60148.125 
A 3años: 
𝐹 = 37000(1 + .275)3 = $76688.859 
La mejor opción es a 2 años