Herramienta de estructura de costes Physical AI

Calculadora de TCO, período de recuperación y NPV para robots de almacén y fábrica

Para responsables de operaciones e ingeniería que evalúan robots o humanoides en un almacén o una fábrica. Introduce las horas de trabajo que se van a reemplazar, el coste laboral total por hora, la utilización real, la inversión inicial y el coste operativo para obtener el beneficio neto anual, el período de recuperación simple y descontado, el NPV y el coste total de propiedad (TCO) durante el período de evaluación, y compara la compra con un contrato Robots-as-a-Service (RaaS) bajo los mismos supuestos. Calcula estructuras de costes; no es asesoramiento de inversión.

1. Datos de entrada

Solo cambia el formato de visualización. No se realiza conversión de divisas, así que introduce todos los importes en la misma moneda.

Costes de la opción de compra

Incluye la integración del sistema, el equipamiento de seguridad, la adecuación de la planta y la formación, no solo el precio del robot en el presupuesto.

Suma anual del contrato de mantenimiento, repuestos y consumibles, electricidad, licencias de software y personal de supervisión remota o gestión de excepciones.

Trabajo reemplazado y utilización

Cuántas horas al día (turnos × duración del turno) y cuántos días al año se realiza la tarea objetivo. Ejemplo: dos turnos de 8 h = 16 h, 300 días.

60%

La parte de las horas de la tarea objetivo que el robot asume realmente. Mantenlo por debajo del 100 % si la supervisión o el manejo de excepciones sigue en manos de personas.

Coste por hora que incluye seguros sociales y prestaciones, no solo el salario base.

75%

La proporción del tiempo de trabajo planificado en que el robot trabaja efectivamente. Aquí se reflejan la carga, las averías y las pérdidas por paradas.

50%

El primer año el beneficio queda por debajo del objetivo mientras la planta se adapta. Solo multiplica el beneficio del primer año; los costes operativos y las cuotas se pagan íntegros. 100 % significa sin rampa de arranque.

Parámetros de evaluación

Suele utilizarse el coste medio ponderado del capital (WACC) de la empresa. Con 0 se obtiene una suma sin descontar.

5 años
Opción RaaS (suscripción)

Coste inicial: integración, obra en planta y seguridad pagadas fuera del contrato. Cuota anual: la suscripción más los costes operativos que el contrato no cubre (supervisión, electricidad, etc.). Los valores predeterminados son supuestos de ejemplo.

2. Resultados

Recuperación simple (compra) --
NPV (compra) --
Horas de trabajo reemplazadas al año --
Beneficio anual (año estabilizado) --
Beneficio neto anual (beneficio − coste operativo) --
Recuperación descontada (con rampa) --
TCO del período (sin descontar) --
Coste por hora efectiva de robot --

Compra vs RaaS (mismo período y misma tasa de descuento)

Concepto Compra RaaS
Desembolso inicial -- --
Coste anual -- --
Coste total del período (sin descontar) -- --
NPV -- --
Recuperación descontada -- --

* Nota: esta calculadora compara estructuras de costes para una decisión de implantación en planta. No es asesoramiento de inversión ni una base para tomar decisiones sobre ninguna empresa o producto financiero. Los valores predeterminados son supuestos para ilustrar el método. No se incluyen impuestos, depreciación, valor residual ni subidas salariales; utiliza mediciones en planta, presupuestos y la revisión de tu equipo financiero para decisiones reales.

3. Sensibilidad a la utilización

Resultados cuando solo cambia la utilización y el resto de entradas se mantiene igual. La fila en negrita es tu entrada actual.

Utilización Beneficio neto anual Recuperación simple NPV compra NPV RaaS

4. Flujo de caja por año

El año 0 es el desembolso inicial y el año 1 incluye la rampa de arranque. La columna acumulada suma el flujo de caja de cada año descontado a valor presente; el valor del último año es el NPV.

Año Flujo compra Acumulado compra (desc.) Flujo RaaS Acumulado RaaS (desc.)

¿Cuándo se amortiza un robot? Cómo funciona el cálculo

El precio del robot por sí solo no determina cuándo se recupera una implantación. El coste total de propiedad (TCO) es la suma de los costes directos e indirectos: compra e instalación, operación y mantenimiento, pérdidas por paradas y sustitución o retirada. El beneficio depende de las horas de trabajo que el robot asume realmente y de su utilización. Esta calculadora convierte esos valores en flujos de caja anuales y muestra juntos el período de recuperación simple, el período de recuperación descontado y el NPV.

1. Fórmulas

Ambas opciones usan el mismo beneficio (Benefit); solo cambian el desembolso inicial (Upfront_cost) y el coste anual (Annual_cost). En la compra son la inversión inicial y el coste operativo anual; en RaaS, el coste inicial RaaS y la cuota anual.

Hours_replaced = Hours_per_day × Days_per_year × Share_replaced Benefit = Hours_replaced × Loaded_wage × Utilization Net = Benefit − Annual_opex Simple_payback = Upfront_cost ÷ Net R_0 = −Upfront_cost · R_1 = Benefit × Ramp_up − Annual_cost · R_t = Net (t ≥ 2) NPV = Σ_{t=0..N} R_t ÷ (1 + i)^t TCO_N = Upfront_cost + Annual_cost × N

El período de recuperación simple divide la inversión inicial entre el beneficio neto del año estabilizado, por lo que ignora la rampa de arranque y el valor temporal del dinero. El período de recuperación descontado es el punto en que el flujo de caja descontado acumulado llega a cero, interpolado linealmente dentro del año. El coste por hora efectiva de robot divide el TCO del período entre las horas efectivas de trabajo del mismo período (horas reemplazadas × utilización, con el primer año ajustado por la rampa), de modo que puedes compararlo directamente con el coste laboral por hora.

2. Las variables que más mueven el resultado

Suelen ser la utilización y el porcentaje del trabajo que asume el robot. Suponer que un robot sustituye por completo a un trabajador hace que el período de recuperación parezca demasiado corto. Usa la tabla de sensibilidad para ver cuánto varía el NPV cuando la utilización cambia en 10 puntos y mide en horas el trabajo objetivo antes de implantar para fijar ese porcentaje. Un período de recuperación simple corto puede ir acompañado de un NPV negativo cuando se incluyen la rampa de arranque y el descuento.

3. Cómo comparar la compra con RaaS

Robots-as-a-Service convierte la mayor parte de la inversión inicial en cuotas mensuales o anuales. En junio de 2024, GXO y Agility Robotics firmaron un acuerdo RaaS plurianual para desplegar el humanoide Digit en operaciones logísticas, donde Digit mueve cajas desde robots colaborativos hacia transportadores gestionado mediante la plataforma Agility Arc. Compara ambas opciones por su NPV en el mismo período y con la misma tasa de descuento, y decide qué añadir a la cuota anual según si el contrato cubre mantenimiento, actualizaciones de software y sustitución, así como según la duración mínima y las condiciones de cancelación.

4. Preguntas frecuentes

P1. El NPV difiere del código de ejemplo del artículo relacionado.

Con los mismos supuestos (inversión inicial de 150.000, coste operativo de 20.000, 16 h × 300 días × 60 %, 25 por hora, 75 % de utilización, tasa de descuento del 8 %, 5 años), el beneficio neto anual de 34.000 y la recuperación simple de 4,4 años coinciden. La diferencia está en cómo se aplica la rampa de arranque. El código del artículo multiplica todo el flujo neto del primer año (beneficio − coste operativo) por el 50 %, dando un NPV a 5 años de unos −29.989; esta calculadora multiplica solo el beneficio del primer año y mantiene íntegro el coste operativo, dando unos −39.248. Como los contratos de mantenimiento y la supervisión suelen pagarse completos durante el arranque, la calculadora usa el criterio más prudente. Si pones el factor de beneficio del primer año en 100 %, ambos dan el mismo resultado (unos −14.248).

P2. ¿Puedo usar este resultado para tomar decisiones de inversión?

No. Es un cálculo informativo para comparar estructuras de costes al evaluar una implantación en planta. No sirve como base para decisiones sobre ninguna empresa o producto financiero y no incluye impuestos, depreciación, valor residual, subvenciones ni subidas salariales.

P3. ¿Qué tasa de descuento debo usar?

En el cálculo del NPV suele emplearse el coste medio ponderado del capital (WACC) después de impuestos de la empresa. Si tu empresa tiene una tasa mínima de rentabilidad interna (hurdle rate), usa ese valor. Un NPV positivo significa que la inversión aporta valor a esa tasa de descuento.

P4. ¿En qué se diferencia el porcentaje asumido por el robot de la utilización?

El porcentaje es la parte de las horas de la tarea objetivo que planeas encargar al robot; la utilización es la parte de ese tiempo planificado en que el robot trabaja realmente. Por ejemplo, si a un robot se le asigna el 60 % de 16 horas diarias de trabajo con una utilización del 75 %, en la práctica reemplaza 7,2 horas al día.

P5. ¿Cómo introduzco el despliegue de varios robots?

Suma la inversión inicial y los costes operativos de todas las unidades e introduce como horas de trabajo al día el total de horas que comparten los robots. A medida que crece la flota, el coste de integración por unidad puede bajar y la supervisión aumentar, así que pide presupuestos para cada tamaño de flota y calcúlalos por separado.