Cómo calcular producción de una excavadora

Quién necesita este cálculo

El residente de obra que tiene que comprometer un programa (cuántos días para el corte de una plataforma en Torreón, cuántos metros de zanja por semana en Gómez Palacio), el contratista que arma un precio unitario por metro cúbico y el dueño de flotilla que quiere saber cuántos volteos poner detrás de la máquina. En las tres situaciones el error típico es el mismo: tomar la capacidad del cucharón, multiplicarla por “un ciclo cada 15 segundos” y prometer una producción que la obra nunca alcanza.

Esta guía no repite la recomendación de modelo por tipo de obra (eso está en qué excavadora necesito para urbanización). Aquí está el método completo: de metro cúbico suelto a metro cúbico en banco, de producción teórica a producción de jornada, y de producción a número de camiones.

La fórmula, término por término

Producción (m³ sueltos por hora) = q × K × (3,600 ÷ T) × E

El resultado sale en material suelto, porque el cucharón se llena con material ya removido. Para pagar o cobrar por volumen de proyecto (metro cúbico en banco), divide entre el factor de abundamiento: m³ en banco = m³ sueltos ÷ (1 + abundamiento). Con 25 % de abundamiento, 126 m³ sueltos equivalen a unos 100 m³ en banco. El abundamiento real depende del material y de su humedad: pídelo a tu laboratorio o compruébalo con pesadas de camión.

Producción teórica de las excavadoras SANY de Heavy Pro

Supuestos de ejemplo, iguales para todos los modelos: llenado K = 90 %, eficiencia E = 75 % (45 minutos productivos por hora) y ciclo T según tamaño de máquina con giro corto a volteo. No son datos del fabricante. Cucharones tomados de las fichas técnicas publicadas en heavypro.mx; cuando la ficha publica un rango, se calcula con los dos extremos.

Cálculo propio. Pasadas = 14 m³ ÷ (q × 0.9), redondeado. La ficha de la SY75C no publica capacidad de cucharón, por eso no aparece; con el cucharón que se cotice se aplica la misma fórmula.

Las variables que más mueven el ciclo

• Ángulo de giro. Cargar un volteo a 45°–90° de la zanja es mucho más rápido que girar 180°. Acomodar el camión del lado correcto es la mejora más barata de la obra.
• Profundidad de corte. Excavar cerca de la profundidad máxima de la ficha (5,510 mm en la SY135C, 6,600 mm en la SY215C) alarga cada ciclo: el brazo recorre más y el cucharón se llena peor.
• Material. Tierra suelta llena fácil; caliche y roca fragmentada llenan menos y cuestan más tiempo de penetración. En roca sana, el ritmo lo marca el martillo, no el cucharón.
• Altura de descarga contra el camión. Si la máquina descarga “de puntitas” sobre la caja, el operador se tarda más en cada pasada. Revisa la altura máxima de descarga de la ficha (6,730 mm en la SY215C) contra la altura de tu caja.
• Operador. Entre un operador nuevo y uno con experiencia la diferencia de ciclo es grande. Por eso se mide en obra y no se copia de otra.
• Espera de camiones. Una excavadora sin camión enfrente produce cero. Ese tiempo baja la eficiencia E, no el ciclo.

Cómo medir tu propio ciclo en una mañana

1. Con cronómetro, toma 20 ciclos seguidos sin escoger: desde que el cucharón entra al material hasta que vuelve a entrar.
2. Saca el promedio. Ese es tu T real para ese frente.
3. Durante una hora completa, anota los minutos en que la máquina no carga (espera, reacomodo, plática, cambio de camión). E = minutos cargando ÷ 60.
4. Cuenta las pasadas por camión y el volumen del camión. Volumen ÷ pasadas te da la carga real por pasada, que ya incluye el llenado K.
5. Recalcula con tus números. Repite cuando cambie el material o el frente.

De producción a número de camiones

Camiones necesarios = ciclo total del camión ÷ tiempo de carga. Ejemplo con la SY215C del cuadro: 17 pasadas × 18 s ≈ 5.1 min, más 1 minuto para acomodar el camión, son unos 6 minutos de carga. Si el volteo tarda 30 minutos en ir al tiro y regresar y 3 minutos en descargar, su ciclo total es de 39 minutos. 39 ÷ 6 = 6.5: con 7 camiones la excavadora nunca espera; con 6, la excavadora espera un poco en cada vuelta. Con menos de 6, el cuello de botella son los camiones y la producción de la excavadora en la tabla deja de importar.

Escenarios: si… entonces…

• Si el frente es zanja de drenaje con tubería, entonces calcula metros por día con la fórmula, pero programa con el ritmo de tendido, cama y compactación, que casi siempre es menor.
• Si vas a cargar volteos de 14 m³ todo el día, entonces busca entre 5 y 10 pasadas por camión: SY330H o SY365H. Con 17 o más pasadas, el camión espera demasiado.
• Si el material es caliche duro, entonces baja K al menos a 75–80 % en tu estimado y pide en la cotización el cucharón para roca.
• Si la obra es en calle angosta, entonces el giro corto a volteo no siempre es posible; calcula con ciclo de 22–25 s.
• Si el material ya está suelto en patio y solo hay que cargarlo, entonces compara contra un cargador frontal: ve cómo calcular producción de un cargador frontal.

Errores frecuentes

• Presupuestar en banco con una producción calculada en suelto (o al revés).
• Usar la eficiencia de 100 %: ninguna obra trabaja los 60 minutos.
• Escoger el cucharón más grande del rango sin revisar el peso del material. En la SY215C, la ficha indica 0.93 m³ para material de hasta 2,100 kg/m³ y 1.2 m³ solo hasta 1,800 kg/m³ con brazo de 2.4 m.
• No contar camiones: la máquina más grande no produce más si no tiene dónde cargar.
• Calcular costo por metro cúbico sin costo horario completo. Eso se arma con la guía de costo por hora de maquinaria.

Qué datos nos tienes que mandar

1. Tipo de material (tierra, caliche, roca fragmentada, arcilla húmeda) y, si lo tienes, su peso volumétrico.
2. Volumen total a mover y plazo de la obra.
3. Tipo de trabajo: carga a volteo, zanja, corte o desazolve; profundidad máxima.
4. Capacidad de tus camiones y distancia al tiro.
5. Restricciones de espacio: ancho de calle, cables, colindancias.

Con eso te decimos qué excavadora y qué cucharón revisar. Heavy Pro es Aliado Comercial SANY en Torreón, con taller de 6 mecánicos y refacciones de mayor movimiento en inventario. Ve los modelos en Movimiento de Tierras.

Preguntas frecuentes