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EDICIONES UN~RSIDAD
CATOLICA oe;CHILE
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Contenido
Capitulo 1. Introducci6n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1.1 Caracteristicas productivas de la industria de la construcci6n . . . . . . . .. 1.2 Aspectos generales de la construcci6n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1.3 El proceso y e1 sistema productivo en la construcci6n. . . . . . . . . . . . . . . 1.4 La producci6n industrial y la construcci6n. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1.5 El rol del ingeniero civil en la administraci6n de las operaciones de construcci6n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1.5.1 El proceso de toma de decisiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1.6 El desafio actual
13 14 17 19 21
Capitulo 2. Conceptos de productividad en la construccion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2.1 Conceptos basicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2.2 El trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2.3 Factores que afectan la productividad de la construcci6n , 2.3.1 Factores que tienen un efecto negativo sobre la productividad. .. 2.3.2 Factores que tienden a mejorar la productividad . . . . . . . . . . . . .. 2.4 Causas de perdidas de productividad , 2.4.1 Problemas de disefio y planificaci6n , 2.4.2 Ineficiencia de la administraci6n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2.4.3 Metodos inadecuados de trabajo , 2.4.4 Grupos y actividades de apoyo deficientes ., , 2.4.5 Problemas del recurso humano , 2.4.6 Problemas de seguridad , 2.4.7 Problemas de los sistemas formales de control , 2.5 Mejoramiento de la productividad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2.6 El fen6meno de aprendizaje en la construcci6n , 2.6.1 Niveles de aprendizaje , 2.6.2 Aplicaci6n a la construcci6n , 2.6.2.1 Condiciones requeridas para el aprendizaje en la construcci6n ,
29 29 34 40 40 41 43 44 44 45 45 45 46 46 47 49 49 51
7
23 25 26
51
8
Contenido
2.6.3 Modelo analitico de la curva de aprendizaje . . . . . . . . . . . . . . . .. 2.6.4 El problema del olvido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2.7 Resumen..................................................
52 56 57
Capitulo 3. Conceptos de constructibilidad . . . . . . . . . . .. 3.1 Introducci6n................................................ 3.2 Conceptos basicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 3.3 Conceptos de constructibilidad durante la etapa de planificaci6n conceptual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 3.3.1 Los programas de constructibilidad forman parte de los planes de ejecuci6n del proyecto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 3.3.2 La planificaci6n del proyecto incorpora el conocimiento y experiencia de construcci6n en forma activa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 3.3.3 La fuente y calificaci6n del personal con conocimiento y experiencia de construcci6n, varia segun las diferentes estrategias de contrataci6n. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 3.3.4 Los programas generales del proyecto son sensibles a la construcci6n. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 3.3.5 Las modalidades de disefio basico, toman en cuenta los principa'es metodos constructivos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 3.3.6 La distribuci6n de las instalaciones en terreno deben promover una construcci6n eficiente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 3.4 Conceptos de constructibilidad durante el disefio y adquisiciones ..... 3.4.1 La constructibilidad de un proyecto se mejora cuando los programas de disefio y adquisiciones son sensibles ala construcci6n. .. 3.4.2 Los disefios son configurados para perrnitir una construcci6n eficiente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 3.4.3 La constructibilidad es mejorada cuando el disefio de elementos es estandarizado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 3.4.4 La constructibilidad es mejorada cuando la eficiencia de construcci6n es considerada en el desarrollo de especificaciones 3.4.5 La preparaci6n de disefios modulares 0 preensamblados para facilitar la fabricaci6n, transporte e instalaci6n, mejora la constructibilidad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4.6 EI disefio de los proyectos debe considerar la accesibilidad del personal,.materiales y equipos allugar de construcci6n . . 3.4.7 La constructibilidad es mejorada cuando el disefio facilita la construcci6n bajo condiciones c1imaticas adversas . . . . . . . . . . .. 3.5 Conceptos de constructibilidad aplicables ala etapa de construcci6n . .. 3.5.1 La constructibilidad se mejora cuando se usan metodos innmadores de construcci6n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.5.2 Otros aspectos que ayudan ala constructibilidad de las operaciones en terreno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.6 Implementaci6n de un programa de constructibilidad . . . . . . . . . . . . . .. 3.6.1 Programa para una empresa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 3.6.2 Programas a myel de proyectos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 3.7 Conc1usiones...............................................
59 59 60
Capitulo 4. Planificacion de operaciones de construccion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 4.1 Introducci6n................................................
81 81
62 62 63
64 64 66 66 67 67 67 68 69
70 71 72 73 73 747475 77 78
Contenido
9
4.2 Planifica~i6n de operaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 4.2.1 Tipos de planes de operaciones .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 4.2.2 Esquema para la confecci6n de un plan de operaciones .. . . . . .. 4.3 Herramientas de planificaci6n de operaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 4.3.1 Cartas de proceso " 4.3.2 Diagramas de flujo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 4.4 Amilisis de procesos 4.4.1 El problema de la capacidad de los procesos de construcci6n 4.4.2 Tecnologia .. . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 4.5 Planificaci6n de la instalaci6n de faenas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5.1 Condiciones del entorno del proyecto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 4.5.2 Principales caracteristicas y tipos de instalaciones de faenas . . .. 4.5.3 Objetivos y recomendaciones generales para las instalaciones de faenas 4.6 Planificaci6n de corto plazo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 4.6.1 Caracteristicas del sistema. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 4.6.2 Formularios del sistema. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 4.6.3 Implementaci6n del sistema. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 4.6.4 Beneficios del sistema de planificaci6n de corto plazo . . . . . . . ..
101 103 103 105 106 107
Capitulo 5. Modelos matematicos para la planificacion y analisis de operaciones ... 5.1 Introducci6n................................................ 5.2 Teoria de colas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 5.2.1 Clasificaci6n de los sistemas de colas 0 lineas de espera . . . . . .. 5.2.2 Desarrollo conceptual clel modele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 5.2.3 Modelos Markovianos 5.2.4 Distribuci6n exponencial de las llegadas y los servicios . . . . . . .. 5.2.5 Modelos de lineas de espera de poblaci6n infinita 5.2.6 Modelos de lineas de espera de poblaci6n finita . . . . . . . . . . . . .. 5.2.7 Modelos de poblaci6n finita con multiservicio . . . . . . . . . . . . . .. 5.2.8 Modelos finitos con almacenamiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 5.2.9 Aplicaci6n en terreno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 5.2.10 Modelo econ6mico de las lineas de espera ... . . . . . . . . . . . . . .. 5.3 Modelos de transporte y asignaci6n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 5.3.1 El problema de transporte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 5.3.1.1 Metodo de aproximaci6nde Vogel (MAV) 5.3.2 El problema de asignaci6n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 5.4 Simulaci6n................................................. 5.4.1 Modelaci6n y simulaci6n de operacionesde construcci6n . . . . .. 5.4.2 Descripci6n del sistema CYCLONE 5.4.3 Proceso de simulaci6n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 5.4.4 Ejemplo de aplicaci6n 5.4.5 Duraci6n de las actividades modeladas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 5.5 Resumen .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
109 109 111 113 114 116 117 119 124 128 129 131 133 135 135 136 142 147 148 150 152 154 159 160
Capitulo 6. Seguimiento y control del proceso de construccion . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 6.1 Introducci6n 6.2 Sistemas de seguimiento y control. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 6.3 Informes de control. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 6.4 Control de metodos y procedirnientos
163 163 163 166 167
83 86 88 89 89 91 93 93 96 97 97 98
10
Contenido 6.4.1 Cuestionarios 6.4.2 Encuestas sobre detenciones y demoras. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 6.4.3 Muestreo del trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 6.4.3.1 Etapas de un plan de muestreo del trabajo . . . . . . . . . . .. 6.5 Estudio del trabajo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 6.5.1 Estudio de metodos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 6.5.1.1 Carta de balance 0 de equilibrio de la cuadrilla . . . . . . .. 6.5.2 Medici6n del trabajo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 6.5.2.1 Estudios de tiempo-movimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 6.5.2.2 Tecnicas filrnicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 6.6 El factor humano en la realizaci6n de observaciones de control. . . . . .. 6.7 Implementaci6n de acciones cOlTectivas
169 171 173 174 181 182 183 188 189 189 190 191
Capitulo 7. EI factor humano en la construccion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 7.1 Introducci6n................................................ 7.2 Comportarniento del ser humano en el trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 7.2.1 Motivaci6n y productividad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 7.2.2 Conceptos te6ricos de la motivaci6n . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . .. 7.2.3 Motivaci6n en la construcci6n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 7.2.3.1 Algunas recomendaciones generales 7.3 Selecci6n y capacitaci6n del personal 7.3.1 Selecci6n y capacitaci6n de los capataces 7.3.1.1 El status del capataz 7.3.1.2 Reclutamiento y selecci6n de los capataces 7.3.1.3 Capacitaci6n de los capataces 7.4 Sistemas de incentivos 7.4.1 Bases para incentivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 7.4.2 Caracteristicas de un buen sistema de incentivos 7.4.3 Sistemas de incentivos monetarios mas comunes 7.4.3.1 Sistemas de participaci6n 100% 7.4.3.2 Sistema de precio por unidad (trato) 7.4.3.3 Otros sistemas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 7.5 Aspectos fisio16gicos del trabajador 7.5.1 Limitaciones de energia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 7.5.2 Fatiga 0 cansancio fisico 7.5.3 Fatiga mental y aburrimiento 7.5.4 Efectos del uso de sobretiempo programado . . . . . . . . . . . . . . . .. 7.5.4.1 Sobretiempo y productividad 7.5.4.2 Efectos en los costos 7.5.4.3 Acciones para disrninuir las perdidas de productividad .. 7.6 Seguridad y condiciones ambientales en obra .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 7.6.1 La seguridad como un sistema. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 7.6.2 La seguridad y el trabajador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 7.6.2.1 Actitudes del trabajador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 7.6.3 Condiciones ambientales 7.6.3.1 El polvo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 7.6.3.2 El calor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 7.6.3.3 El ruido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 7.6.4 Factores fundamentales de un programa efectivo de seguridad
193 193 193 194 195 196 197 199 200 200 201 204 206 207 207 208 208 209 210 211 211 212 215 215 216 217 218 219 220 221 221 222 222 223 224 225
I
Contenido
11
7.7 Conclusi6n 225 Anexo 7.1 E1 caso de un administrador de obras incompetente . . . . . .. 226 234 Anexo 7.2 Caso: Privi1egios especiales de una cuadrilla
Capitulo 8. Administracion de los materiales en obra. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 8.1 Introducci6n................................................ 8.2 Planificaci6n de los materiales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 8.3 El proceso de adquisici6n de materiales 8.4 Control de inventarios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 8.4.1 Propiedades de los sistemas de inventario . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 8.4.2 El sistema de clasificaci6n "ABC". . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 8.5 Almacenamiento de los materiales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 8.6 Control de las perdidas de materiales : . .. 8.6.1 Tipos de perdidas de materiales
237 237 238 241 244 246 247 251 254 255
Capitulo 9. Administracion de los equipos en obra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 9.1 Introducci6n................................................ 9.2 Formas de obtenci6n de equipos 9.2.1 Amendo de eqnipos 9.2.2 Leasing de equipos 9.2.3 Compra de los equipos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 9.3 Proceso de obtenci6n de equipos 9.4 Selecci6n de los equipos de construcci6n 9.5. Mantenimiento de los equipos 9.5.1 Definiciones 9.5.2 Personal de mantenimiento
257 257 257 258 259 259 260 261 263 264 264
Capitulo 10. Gestion de calidad total. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 10.1 Introducci6n.............................................. 10.2 Conceptos de gesti6n de calidad total. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 10.3 Definiciones de calidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 10.4 Normas y estandares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 10.5 Implementaci6n de la gesti6n de calidad total . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 10.6 Gesti6n de calidad en la construcci6n. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 10.6.1 Caracteristicas de la construcci6n con respecto ala calidad .. 10.6.2 La calidad se debe garantizar a partir del inicio de los proyectos 10.6.3 Sistema de gesti6n de calidad 10.6.4 Auditorias de calidad 10.7 Costosdecalidad 10.7.1 Tipos de costos de calidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 10.7.2 Medici6n de los costos de calidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 10.8 Conclusiones.............................................
267 267 268 268 269 270 273 275 276 277 280 281 281 283 284
Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 285 Indice tematico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 289
Introduccion
L
a industria de la construcci6n es un area de gran actividad e importancia dentro del desarrollo econ6mico de un pais. Muchos estan convencidos de que este sector es un verdadero motor, que impulsa el progreso de una sociedad. Un analisis simple, permite comprobar que todos los seres humanos son usuarios intensivos de productos de la construcci6n, en la mayoria de las actividades que realizan y que, a diferencia de otras actividades industriales, la construcci6n es parte fundamental del desarrollo de una sociedad y de un pais. Entre las muchas razones que explican la gran importancia que tiene este sector industrial dentro de la actividad econ6mica y el progreso de un pais, se encuentran las siguientes: 1.
A traves de la construcci6n y sus productos, se satisfacen las necesidades de infraestructura de la mayoria de las actividades econ6micas y sociales de un pais, como tambien los requerimientos de vivienda de la poblaci6n.
2.
La construcci6n utiliza y consume una cantidad importante de recursos publicos y privados (generalmente escasos), ya que demanda una alta inversi6n para la gran mayoria de las obras que se ejecutan.
3.
La construcci6n es una fuente importante de trabajo, ya que usa mana de obra en forma intensiva.
4.
La construcci6n genera una importante actividad indirecta en muchas otras areas de la economia de un pais.
Sin embargo, y parad6jicamente, la industria de la construcci6n es, probablemente, uno de los sectores que presenta el menor grado de desarrollo en la mayoria de los paises latinoamericanos, con un atraso significativo frente a naciones mas desarrolladas. Algunos especialistas han graficado esta situaci6n caracterizando ala construcci6n como "una industria que resuelve los problemas del pasado razonablemente bien", que no ha aprovechado las oportunidades que brinda el desarro13
J
14
Introducci6n
110 tecno16gico para resolver adecuadamente los problemas actuales. Esta realidad se manifiesta en un conjunto de variadas deficiencias y de falta de efectividad, que trae como resultado un gasto excesivo de los recursos involucrados, ala vez que limita la competitividad de nuestras empresas en el ambito domestico de la construcci6n y las inhibe para intentar participar en los esfuerzos generales de internacionalizaci6n de la industria.
1.1 Caracterlsticas productivas de la industria de la construcci6n La construcci6n presenta un conjunto de caracterfsticas que explican, en parte, muchos de los problemas de desarrollo que presenta, aunque no los justifican en su totalidad. Estas caracteristicas unicas de esta industria son, entre otras, las siguientes: 1.
Curva de aprendizaje limitada: La continua movilizaci6n del personal entre diferentes proyectos (y diferentes trabajos, en muchos casos) de construcci6n cuya duraci6n es limitada, y la creaci6n y posterior disoluci6n de las organizaciones que ejecutan estos proyectos, limitan en una gran proporci6n la capacidad de aprendizaje, tanto del personal, como de las organizaciones de proyectos y de las empresas constructoras.
2.
Sensitividad al clima: A diferencia de otras industrias, la construcci6n es afectada por el clima y el entorno natural, dada la condici6n de que gran parte del trabajo se realiza al aire libre, caracteristica particular de la ejecuci6n de este tipo de proyectos.
3.
Presion de trabajo: La construcci6n se caracteriza por ser una actividad que trabaja contra el tiempo, donde la presi6n por el cumplimiento de plazos es muy intensa. Esta realidad limita el esfuerzo de la administraci6n por planificar y organizar adecuadamente los trabajos y la hace proclive a una gran cantidad de errores y problemas.
4.
Incentivos negativos: Debido a la forma desintegrada en que trabajan los diferentes participantes de un proyecto de construcci6n, y a los intereses generalmente contrapuestos de estos, se producen varios incentivos negativos para los constructores. Normalmente, el mandante de proyectos no muestra gran interes por asignar estos a empresas que exhiben un estandar de buena calidad; no se permite la presentaci6n de disefios mas constructibles y tecnicamente superiores; los esquemas de contrataci6n asignan todo el riesgo a los contratistas, sin un analisis de quien los puede controlar mejor; etc. La fragmentaci6n propia de la industria no estimula las ideas innovadoras y, en general, existe una gran resistencia al cambio. Adicionalmente, al existir en algunos paises latinoamericanos una gran demanda por soluciones habitacionales, y dado el desconocimiento de la gran mayorfa
Evoluci6n de la industria de la construcci6n
15
de los compradores de viviendas con respecto ala calidad de los productos de construcci6n, no existe un mercado en el cual se diferencie a los mejores productores y se les premie prefiriendo sus productos sobre otros. Esta situaci6n hace de la construcci6n, un sector con minimas barreras al ingreso de nuevas empresas. 5.
Capacitacion y reciclaje: El personal de la construcci6n no cuenta con programas de capacitaci6n que Ie pennitan un desarrollo sostenido de Sil capacidad, la que se adquiere principalmente sobre la base de la experiencia. La gran mayoria aprende su especialidad a traves de una transferencia de oficios que se produce en terreno, dentro de un estilo artesanal. Por otro lado, los profesionales y empresarios no tienen oportunidades amplias de capacitaci6n, ni tampoco existe una cultura que los estimule para ello.
6.
Relaciones antagonicas: A diferencia de una empresa del area industrial en la que existe un conjunto de funciones que se unen para la conceptualizaci6n, disefio y producci6n de un producto particular dentro de un objetivo comun, en la construcci6n, las diferentes etapas de los proyectos son realizadas por diferentes agentes con intereses divergentes. Por un lado esta el mandante, que enfatiza el costo y el tiempo de la materializaci6n de su obra, nonnalmente exigiendo un alto nivel de calidad. Por otro, estan los proyectistas que buscan tener una ganancia apropiada a traves de la reducci6n en los costos, 10 que puede resultar en problemas de calidad de disefio; y finalmente, estan los contratistas, que tambien tienen como objetivo obtener una buena utilidad en la ejecuci6n del proyecto, 10 que puede llevarlos a reducir costos por medio de la reducci6n de la calidad de los trabajos. Generalmente las re1aciones entre el mandante y el contratista son de caracter antag6nico en estas circunstancias. Actualmente, para superar parte de estos problemas, se han propuesto nuevos esquemas de trabajo que aunen el esfuerzo de todos con un resultado positivo para cada uno de ellos. Sin embargo, estos esquemas deben ser impulsados por los mandantes, pues son ellos los mas interesados y los principales beneficiarios de los mejoramientos que se produzcan.
7.
Planificacion deficiente: La planificaci6n, herramienta fundamental de la administraci6n, es una funci6n que no es realizada en fonna efectiva en la construcci6n. Experiencias con empresas constructoras muestran un uso inadecuado de la planificaci6n, tanto a largo, como a corto plazo. La alta presi6n de trabajo y la dinamica intensa de las obras de construcci6n, lleva a los profesionales y mandos intennedios a trabajar en funci6n de 10 inmediato, enfatizandose muchas veces aspectos que no son criticos para el cumplimiento de los objetivos del proyecto, al no tener una base clara de comparaci6n de c6mo debiera ser el plan de trabajo del mismo.
8.
Base en la experiencia: En la construcci6n se valora principalmente la experiencia de los profesionales y del personal en general, en desmedro del conocimiento. Reconociendo que en esta actividad, como en muchas otras, la experiencia es fundamental, esta realidad lleva a una falta de motivaci6n del
16
Introducci6n
personal para reciclarse y adquirir nuevos conocimientos y tecnologias que podrian aportar a un mejoramiento general de la actividad. Otra consecuencia de esta situaci6n es la desconfianza ante ideas y proposiciones de cambio e innovaci6n que plantean los profesionales j6venes, que salen de la universidad con un conocimiento de gran utilidad para las empresas constructoras, restringiendo asi las posibilidades de cambio existentes. 9.
Investigacion y desarrollo: En la pnictica, no se realizan esfuerzos de investigaci6n y desarrollo orientados a mejorar los procesos de construcci6n y su administraci6n. En la gran mayoria de los casos, ni siquiera se intenta adaptar nuevas tecnologias que existen en el mercado, debido a la incertidumbre de los resultados de su aplicaci6n. Actualmente esta situaci6n ha ido evolucionando y se aprecian algunos esfuerzos aislados tendientes a iniciar una acci6n de investigaci6n y desarrollo en algunos temas especificos de interes general para la industria de la construcci6n.
10. Actitud mental: La actitud mental que se aprecia en la construcci6n no es, en general, favorable para mejorar la situaci6n actual. Entre los aspectos que se re1acionan con este punto, estan los siguientes: •
Falta de cuestionamiento de 10 que se hace, los metodos de trabajo, etc.
•
Se considera que 10 tradicional es eficiente, 10 que nue\"amente lleva a una falta de cuestionamiento
•
Falta desafio para mejorar el desempefio (calidad y productividad) de las empresas y obras, 10 que ha ido cambiando lentamente, debido al incremento de la competencia en el mercado
•
Descuido de las actividades de apoyo al trabajo producti\"o. fuente de una gran mayoria de ineficiencias y perdidas de productividad en obras de construcci6n
A pesar de los aspectos negativos previamente descritos, la construccion es un sector pujante que presenta grandes posibilidades de desarrollo. Sin embargo, el cambio y mejoramiento de la industria es una necesidad acuciante debido a los desafios que existen actualmente, destacandose los siguientes: Mercados mas competitivos, con una participaci6n activa y creciente de empresas constructoras internacionales •
Proyectos de mayor complejidad, con incorporaci6n de tecnologias de uso poco comun en nuestro pais
•
Mayores requerimientos tecno16gicos y de calidad, por parte de los mandantes o chentes
•
Exigencia de menores plazos
•
Mayor presion por reducir los costos de los proyectos
Caracterfsticas productivas de la industria de fa construcci6n
•
17
EI creciente impacto de la mana de obra, junto con la reducci6n de la oferta en el mercado laboral, frente a una demanda en aumento
EI objetivo de este texto es presentar a los futuros profesionales de la construcci6n un conjunto de ideas, conceptos y herramientas que los capaciten para enfrentar con exito los desafios que la industria presenta actualmente y los que se esperan a futuro, de modo que sean agentes impulsores de los cambios que se necesitan urgentementeo De esta forma, se pretende: a.
Motivar a los administradores de obras, para: •
Lograr un uso eficiente de recursos escasos
•
Mejorar la competitividad actual y futura de las empresas y proyectos de construcci6n
•
Administrar mejor, en especial al recurso humano, en la construcci6n Mejorar la calidad, incorporando nuevas filosofias de gesti6n
• b.
Desarrollar un espiritu critico e innovador, orientado allogro de todos los puntos anteriores
Capacitar a los futuros profesionales en el uso de las siguientes herramientas de gesti6n productiva: •
Herramientas de planificaci6n a nivel operacional
•
Herramientas de amllisis y evaluaci6n de la gesti6n productiva
•
Herramientas de control Herramientas de aseguramiento y control de calidad
1.2 Aspectos generales de la construcci6n Existen diferentes tipos de proyectos de construcci6n, de variadas magnitudes, con la caracteristica comun de ser complejos en la administraci6n de su ejecuci6n, debido a la gran cantidad de agentes participantes en ellos. Los proyectos se clasifican basicamente como sigue: a.
Proyectos de edificacion: Proyectos tipicos que caen en esta categoria son: la construcci6n con fines habitacionales, educacionales, comerciales, sociales y de recreaci6n, de salud, etc.
b.
Proyectos de obras civiles: Se caracterizan por la utilizaci6n de maquinaria y equipo pesado y son generalmente de una envergadura importante. Se incluyen en esta clasificaci6n, las centrales hidroe1ectricas, los tuneles, puertos, aeropuertos, etc.
18
Introducci6n
c.
Proyeetos de eonstruecion de earninos: Constituyen una categoria particular de los proyectos de obras civiles. Estfm basicamente orientados a dar un servicio publico, siendo el Estado el principal demandante. Estos proyectos requieren generalmente de la ejecuci6n de excavaciones, rellenos, pavimentos, obras de arte y puentes.
d.
Proyeetos de eonstrueeion industrial: Corresponden a los que tienen un alto contenido de obras civiles y de montaje de instalaciones para la producci6n industrial. Se incluyen los proyectos de refinerias de petr61eo, los de plantas quimicas, los de instalaciones industriales, etc.
Como se mencion6 anterionnente, los proyectos de construcci6n involucran a varios participantes, con distintos intereses, y con diferentes responsabilidades tecnicas y de gesti6n. Los principales son: •
El cliente 0 mandante: Corresponde al duefio del proyecto. quien 10 impulsa con el objeto de 4n uso posterior 0 su venta con fines comerciales. Se diferencian entre mandantes publicos y privados.
•
El usuario: Aquel que hace uso posterior de las obras que resultan del proyecto, con 0 sin transferencia de la propiedad del bien.
•
Los proyectistas: Los profesionales de arquitectura, disefio estructural y otras especialidades, que traducen las necesidades del duefio 0 mandante en pIanos y especificaciones que establecen las caracteristicas esteticas, geometricas, estructurales, funcionales y de calidad de la obra.
•
Los contratistas y subcontratistas: Aquellos que proveen la capacidad de administrar un proceso de producci6n que tiene como objetivo la materializaci6n de obras 0 partes de las mismas, aportando la tecnologia y los recursos de pro J ducci6n necesarios para ello. Las autoridades y agencias publicas y privadas: Su participaci6n se da en varios contextos, tales como el establecimiento de regulaciones y nonnativas, fiscalizaci6n, aprobaci6n de pennisos, etc.
•
Los proveedores: Proporcionan los materiales y equipamiento necesarios para la construcci6n. Se incluYe dentro de esta categoria a los fabricantes de materiales de construcci6n.
Al igual que cualquier proyecto, los de construcci6n se desarrollan a traves de etapas, a partir de la existencia de una necesidad que se debe satisfacer. Es posible identificar las siguientes etapas basicas: 1.
Etapa de fonnulaci6n del proyecto 0 de conceptualizaci6n, sobre la base de los requerimientos del usuario. En esta etapa participa principalmente el cliente 0 mandante, y tiene como objeto la definici6n del proyecto y su alcance. Adicionalmente, se realizan en fonna paralela, estudios de prefactibilidad de las diferentes altemativas de soluci6n bajo analisis.
Caracteristicas productivas de la industria de la construcci6n
19
2.
Etapa de planificaci6n y disefio preliminar, y de estudio de factibilidad del proyecto. En esta etapa se definen las metas del proyecto.
3.
Etapa de disefio detallado del proyecto, con la participaci6n de los diferentes especialistas 0 proyectistas.
4.
Etapa de construcci6n. Esto incluye la ingenieria de terreno y la planificaci6n y ejecuci6n de la construcci6n, con la aplicaci6n intensiva de ingenieria civil.
5.
Etapa de pruebas y ensayos, recepci6n y uso de la obra.
Para llevar un proyecto a buen termino, es necesario administrarlo correctamenteo La Figura 1.1 ilustra los elementos basicos participantes en la administraci6n de un proyecto. METAS
1 ADMINI~TRACION
DEL PR()YECTO - planlflclIci6n - organizaci6n - direccJ6n - coordinacion - control
RECURSOS HUMANOS Y TECNOLOGICOS
~
1 PRODUCTO FINAL Figura 1.1
Elementos basicos de la administraci6n de un proyecto.
1.3 EI proceso y el sistema productivo en la construcci6n La construcci6n de una obra es basicamente un proceso productivo, y como tal debe ser administrado. Esto significa planificar, organizar, dirigir, coordinar y controlar todas las actividades del sistema y del proceso productivo a fin de convertir los «inputs» del sistema en un producto terminado, que en este caso corresponde a una obra. En la administraci6n de este proceso y sistema se identifican varios niveles: •
Gerencia general de la empresa
•
Ejecutivos generales de la empresa
•
Administrador del proyecto
20
Introducci6n
•
Administrador de la obra
•
Jefes de obra
•
Capataces
El enfasis a nivel operacional se centra principalmente en los niveles de administrador de la obra,jefes de 1a misma y capataces, aun cuando el demas personal tambien juega un pape1 de importancia en el proceso productivo, pudiendo afectarlo considerablemente. Cuando corresponda, se destacara la responsabilidad de los otros niveles en la productividad y calidad de la construcci6n de una obra. Antes de analizar el sistema productivo, es necesario comprender que es un sistema. De acuerdo ala teoria de sistemas, se trata de un conjunto organizado de elementos 0 subsistemas interdependientes, designado para lograr un objetivo comun. Los sistemas pueden ser abiertos 0 cerrados. Abierto es aquel que tiene una acci6n y reacci6n continua con su entomo. Un sistema cerrado es el que no interacroa con su entorno. El concepto basico que interesa desde el punta de vista del administrador de una obra, es que este debe preocuparse de examinar el impacto global de sus decisiones en toda la organizaci6n 0 sistema, antes de tomarlas. Se debe evitar que se produzca una suboptimizaci6n del sistema, que es la condici6n que existe cuando la optimizaci6n extrema de uno de sus componentes, resulta en un comportamiento deficiente del conjunto. Un sistema productivo tiene como funci6n principal, la de convertir un conjunto de inputs (0 flujo de recursos) en un conjunto de resultados deseados. En general, se distinguen dos componentes basicos: 1.
Subsistema de conversion: Es el sistema que transforma el flujo de recursos en resultados.
2.
Subsistema de control: Sistema que efectua un seguimiento de la conversi6n, para tomar acciones correctivas en caso necesario.
ENTRADAS (recursos)
t - - - - - t..~.1
I
DE \..Vl'l' .IH\".IV1'(
I t - - - - - t...~
I
..
SALIDA (productos)
~
'-Figura 1.2
--1'I
SUBSISTEMA DE CONTROL
I .... 11
-------'
Modelo de un sistema productivo.
La Figura 1.2 muestra los componentes basicos propios de un sistema productivo y su interacci6n. Este texto se centra en la administraci6n eficiente del sistema
\.
Aspectos generales de la construcci6n
21
productivo propio de una obra de construcci6n, con el objeto de lograr una alta productividad y calidad. Mas adelante se analizan los conceptos de productividad y calidad, y los factores que las afectan, con un enfasis especial en aquellos que dependen principalmente de la administraci6n del proceso y del sistema productivo.
1.4 La producci6n industrial y la construcci6n La producci6n industrial y la construcci6n son diferentes en muchos aspectos. E~ta realidad ha demandado el desarrollo de soluciones particulares a los problemas de la construcci6n, debido a que presentan caracteristicas distintas de la mayoriade los procesos industriales. En la Tabla 1.1 se muestran algunas de estas diferencias generales. Tabla 1.1
Diferencias entre la producci6n industrial y la construcci6n
Autonomas, paralelas 4. Series de
Produccion en masa, cfclica, basada en estudios de mercado. Compradores anonimos, casi sin influencia en la produccion
Un solo producto, construido a gusto del cliente, quien tiene la ultima palabra
5.Producto
Pequeno, transportable, barato e inventariable. Substituible
Grande, inamovible, caro
6. Diseno del producto
Integradoconla produccion
Diseno no integrado con producci6n
7. Cicio de producci6n
Corto
Largo
8. Centros de costa
Intensivos en capital/tecnologfa
Intensivos en mana de obra, activos fijos mfnimos
9. Dinamica del mercado
Competencia por el cliente
Competencia en presentaci6n a licitaciones publicas 0 privadas
10. Publicidad
Obligatoria
No muy relevante
'------------"---------'-----///
22 ~
Introducci6n
///----r-----
....---.-
11. Riesgo
Moderado. Se puede repartir entre varios productos al diversificar; mercados altemativos
Alto, utilidades marginales, gran rotaci6n de empresas, poca elasticidad cuando disminuye la demanda
12. Control
Programas y presupuestos confiables, buen control de calidad
Es comunel. incumplimiento delos programas y presupuestos. Control de calidad deficiente
13. Mano deobra
Permanente, estaciones de trabajo fijas y estables
Itinerante, alta movilidad en laobra
14. Seguridad
Entorno relativamente protegido
Trabajo riesgoso
15. Entorno
Protegido del clima, se puede acumular inventarios para protegerse de problemas externos
Susceptible a variaciones del clima, a los atrasos en las entregas de materiales, etc.
16. Ubicaci6n
Urbana, con facil acceso amano de obra, materiales y equipos
Urbana/rural, puede ser muy inaccesible, lejana
17. Nueva operaci6n
Se adaptan equipos y herramientas al nuevo producto
smo nuevo, nuevas fuentes de personal yproveedores de materiales. Casi todo es nuevo
18. Tecnologia futura
Nuevas filosoffas de producci6n; automatizaci6n
Aplicaci6n de computadores a la administraci6n, automatizaci6n, prefabricaci6n
19. Investigaci6n
Permanente
Minima 0 nula
20. Calidad de administraci6n
Cientrfica, decisiones basadas en precedentes y/o procedimientos
Generalmente ad-hoc, decisiones basadas en el contexto, juicios personales, experiencia
21. CaJidad de los productos
Buena
Razonaple en general. Deficiente en elareade vivienda
22. Economias, reducciones de costos
Economias de escala, curva de aprendizaje
Modularizaci6n, prefabricaci6n industrializada, estandarizaci6n
23. Grado de innovaci6n
Bueno
Bajo
24. Ciclos econ6micos
lnfluencia moderada
Caracteristica muy importante que resulta en desempleo y equipo parado; baja actividad y quiebra de empresas en ciclos bajos
......
EI proceso y el sistema productivo en la construcci6n
23
Debido a estas diferencias, pareceria que la gran mayoria de las estrategias y herramientas que se aplican en la administraci6n industrial, no serian aplicables a la administraci6n de la construcci6n. Esto que parece ser cierto a nivel de proyecto, no 10 es tanto a nivel de las operaciones de construcci6n, ya que estas pueden tener caracteristicas que son propias de la producci6n industrial, tales como: a.
Equivalentes a procesos de producci6n en serie. Por ejemplo, la producci6n de moldajes, enfierraduras y otros.
b.
Repetitivas en cada proyecto.
c.
Productos pequefios y en grandes volumenes y/o productos en masa, como el hormig6n.
d.
Periodos cortos de producci6n.
No cabe duda de que en ambos casos es fundamental tener una administraci6n eficiente del proceso productivo, aun cuando en la construcci6n este es un proceso mas dinamico, y sujeto a una gran cantidad de eventos inciertos, cuyas principales fuentes son: •
las condiciones climitticas
•
las condiciones fisicas del terreno
•
los rendimientos que dependen principalmente del ser humano, cuyo comportamiento no es totalmente predecible
•
el entorno general del proyecto
•
las relaciones contractuales
Este es el ambito donde se debe desempefiar el ingeniero administrador de obras, y por 10 tanto, debe estar preparado para ello.
1.5 EI rol del ingeniero civil en la administraci6n de las operaciones de construcci6n Un ingeniero a cargo del proceso productivo correspondiente a la construcci6n de una obra, debe principalmente, administrar todas las actividades del sistema productivo a traves del cual se transforman los recursos en obras tangibles. Es decir, el ingeniero administra la funci6n de operaciones, Un administrador de operaciones se define como el responsable de la producci6n de los bienes 0 servicios de una organizaci6n. Los administradores de operaciones toman decisiones que se relacionan con la funci6n de operaciones y los sistemas de transformaci6n que se utilizan. Por 10 tanto, la administraci6n de operaciones es el estudio de la toma de decisiones en la funci6n de operaciones (Schroeder 1992).
24
Introducci6n
En la construcci6n, estas decisiones pueden clasificarse en dos categorias generales: 1. Decisiones criticas que tienen un impacto importante en el exito de la construcci6n de la obra:
2.
a.
decisiones sobre la metodologia a usar
b.
decisiones sobre el disefio del proceso y el sistema productivo para la construcci6n
c.
decisiones sobre modificaciones del disefio de la obra
d.
decisiones sobre asignaci6n de recursos importantes
Decisiones dia a dia, con relaci6n a la operaci6n del sistema productivo para la construcci6n: a.
decisiones sobre la asignaci6n de personal a las operaciones
b.
decisiones sobre las operaciones a realizar
c.
decisiones tecnicas para la soluci6n de problemas especificos
d.
decisiones de mantenci6n de maquinarias
e.
decisiones sobre horas extras, etc.
Otra forma de clasificar las decisiones es adaptando ala construcci6n la modalidad decisional que utiliza Schroeder (1992), sobre la base de cinco areas irnportantes:
t
\. ...
1.
Proceso: Determina el proceso fisico 0 instalaci6n que se utiliza para crear el producto 0 servicio, y se relaciona con la maquinaria y tecnologia, el flujo del proceso, la distribuci6n de las instalaciones de faena, etc.
2.
Capacidad: Se concentra en la provisi6n de la capacidad necesaria para satisfacer las demandas del proyecto en terminos de los plazos establecidos para completarlo, e incluye la planificaci6n de los niveles de disponibilidad de los recursos de maquinaria, rnateriales, mana de obra, espacio, etc., requeridos a 10 largo de la ejecuci6n del proyecto.
3.
Inventarios: Se relaciona con la administraci6n de los inventarios de materiales, en cuanto ala oportunidad de obtenci6n, especitlcaci6n de ellos y la cantidad requerida en obra y para cada pedido.
-1-.
Fuerza de trabajo: Incluye la selecci6n, contrataci6n, despido, capacitaci6n, supenision y compensaci6n del personal. La administraci6n del recurso humana en la construcci6n es el area mas importante en la administraci6n de operaciones. ya que es a traves de este recurso que se realizan los trabajos.
5.
Calidad: Es preocupaci6n de la administraci6n de operaciones el asegurar y controlar la calidad de las obras que se producen. Esto implica decidir sobre
EI ral del ingeniero civil en la administraci6n de las aperacianes de canstrucci6n
25
sistemas de gestion de calidad, procedimientos, instrucciones de trabajo, documentacion de calidad y otros aspectos relevantes.
1.5.1 EI proceso de toma de decisiones Dado que el ingeniero administrador de la obra debe tomar decisiones constantemente, es de interes revisar a continuacion las etapas propias del proceso de toma de decisiones. Estas son: 1. Definir y describir el problema sobre el que hay que tomar una decision. 2.
Definir los objetivos y las medidas de eficiencia de la decision.
3.
Generar alternativas de solucion.
4.
Analizar las alternativas disponibles.
5.
Decidir entre las alternativas.
6.
Formular un plan de implementacion.
7.
Ejecutar y controlar el plan de implementacion.
8.
Obtener retroinformacion sobre la decision y su implementacion.
El nivel de detalle con el cual se lleve a cabo este proceso, depende principalmente de las caracteristicas de la decision que se debe tomar. Las mas importantes son las siguientes: 1.
El grado de incertidumbre del problema.
2.
El grado de complejidad del problema.
3.
El tiempo disponible para tomar la decision.
4.
La rentabilidad del analisis del problema y de la decision.
5.
El grado de recurrencia del problema.
6.
La intensidad del impacto de la decision.
7.
La duraci6n del impacto de la decisi6n.
De acuerdo con el tipo de decisi6n y a sus caracteristicas, se pueden usar distintos niveles de analisis de la misma. Entre las posibilidades de analisis, se encuentran las siguientes: a.
Intuici6n: No existe un amllisis sistematico de la decision, sino que se usa la experiencia, los sentimientos, «corazonadas», etc. Este esquema es utilizado comunmente en la construcci6n.
26
Introducci6n
b.
Simplificacion: Se deja a un lade la incertidumbre y se eliminan factores que parecen no ser relevantes. Se lleva a cabo un analisis sucinto de las variables mas criticas, asumiendo relaciones simples entre ellas.
c.
AnaIisis y modelacion matematica: Se construyen modelos matematicos y se hacen analisis de sensibilidad del modelo en relacion con las distintas variables. En este esquema es comun el uso de simulaciones y otras tecnicas de modelacion.
d.
Asignar grupos
0
fuerzas de tarea para el estudio sistematico de la decision.
Tal como se dijo anteriormente, la cuestion de cuando usar cada tipo de analisis depende de las caracteristicas de cada decision. En la construccion, a nivel operacional, normalmente se cuenta con un tiempo reducido para un analisis detallado de las decisiones, 10 que se traduce en una priorizacion de la aplicacion de experiencia 0 intuicion, cuyos resultados no siempre son altamente efectivos. Por esta razon, la toma anticipada de decisiones juega un papel vital, ya que libera al administrador de una gran cantidad de decisiones posteriores durante la ejecucion de la obra. Esta toma anticipada de decisiones es, justamente, la planificacion de operaciones. Para poder tomar decisiones es necesario contar con datos confiables de control y de analisis, para 10 cualla planificacion es el marco de referencia basico. En la obra se debe contar con un sistema de informacion que'entregue este tipo de datos al personal directivo en la cantidad, formato y momenta oportuno. Finalmente, el profesional que se desempefia como administrador de una obra de construccion debe tener un espiritu critico e innovador, y debe habituarse a cuestionar en forma constructiva 10 que se esta haciendo. Tambien es importante que transmita dicha inquietud a sus subordinados, en especial a sus ejecutivos de primera linea, como son los jefes de obra y los capataces. La forma de llevar a cabo 10 anterior requiere de una direccion apropiada del personal, 10 cual sera analizado con mayor detalle en capitulos posteriores.
1.6 EI desafio actual Una de las caracteristicas de la construccion es la forma en que los proyectos son adjudicados a las empresas constructoras, normalmente a traves de una licitacion competitiva. Lamentablemente, una vez adjudicado un proyecto, se pierde un elemento fundamental de estimulo en el desempefio de la empresa que se gana el proyecto, esto es, la competencia. Esta condicion se extiende a los profesionales y personal que son asignados al proyecto, quienes pueden perder el interes por mejorar y ser eficientes, al tener asegurada la obra. Esta misma situacion se da con aquellos proyectos propios de una empresa constructora y que forman parte de un proyecto inmobiliario.
EI rol del ingeniero civil en la administraci6n de las operaciones de construcci6n
27
Sin embargo, el sentido de competencia debe seguir presente en un proyecto de construcci6n y centrarse en una competencia contra el propio proyecto y sus metas. Esto significa que los profesionales y el personal del proyecto, asi como la administraci6n y demas funciones de la empresa, deben buscar una superaci6n continua de su desempefio, de modo de lograr mejorar los resultados en cada proyecto, a traves de las siguientes actitudes: 1.
Reconocer que en toda labor humana existen imperfecciones que pueden mejorarse a traves del tiempo.
2.
Identificar, analizar y tomar las acciones necesarias para corregir las imperfecClOnes.
3.
Evitar cometer los mismos errores en futuros proyectos, y
4.
Lograr una utilizaci6n productiva del recurso humano.
En resumen, las actitudes indicadas debieran llevamos al cumplimiento del objetivo de toda obra, que es lograr su ejecuci6n de la forma mas econ6mica posible, en el minimo plazo necesario y con la calidad requerida. Este es el desafio permanente de los profesionales de la construcci6n.
Conceptos de productividad en la construcci6n
L
a productividad y su mejoramiento permanente es una de las metas principales de la administraci6n de una empresa, proyecto u operaci6n de construcci6n. Por esta raz6n, en este capitulo se revisan los principales conceptos relacionados con la productividad en este sector, a fin de establecer un marco de referencia con relaci6n a este panlmetro de fundamental importancia.
2.1 Conceptos basicos Productividad es la relaci6n entre 10 producido y 10 gastado en ello. Se puede expresar como:
Cantidad producida PRODUCTIVIDAD = ",.,---------,--Recursos empleados La productividad tambien puede definirse en forma mas explicita como una medici6n de la eficiencia con que los recursos son administrados para completar un producto especifico, dentro de un plazo establecido y con un estandar de calidad dado. Es decir, !a productividad comprende tanto la eficiencia como la efectividad, ya que de nada sirve producir muchos metros cuadrados de muros de albafiileria en una obra, utilizando muy eficientemente los recursos de mana de obra, si estos muros resultan con serios problemas de calidad, hasta el punta que deben demolerse posteriormente para rehacerlos. La Figura 2.1 indica la relaci6n entre eficiencia (buena utilizaci6n de los recursos), efectividad (cumplimiento 0 logro de las metas deseadas) y productividad. El objetivo de cualquier empresa 0 proyecto de construcci6n es ubicarse en el cuadrante de alta eficiencia yalta efectividad, ya que s6lo en dicha posici6n es posible lograr una alta productividad. 29
30
Conceptos de productividad en la construcci6n
UTILIZACION DE RECURSOS POBRE
POBRE
EFECTIVO Y EF][CU:<:Nl'E ALTO
AREA DE ALTA PRODUCTIVIDAD LOGROSDE METAS
BAJO
Figura 2.1
EFICIENTE PERO INEFECTIVO
Relaci6n entre eficiencia, efectividad y productividad.
La productivid~drequiere para su logro, la aportaci6n de todos los niveles de una organizaci6n. Esta, tanto en su accionar interno como en su interacci6n con el entorno, debe proveer las condiciones y recursos para que los grupos de trabajo puedan llevar a cabo sus tareas de manera productiva. A su vez, dichos grupos, en su conformaci6n y direcci6n deben proporcionar a cada uno de los individuos que los conforman, las condiciones y recursos para permitirles lograr una alta productividad. Finalmente, los individuos aportan sus habilidades y actitudes para obtener una alta productividad en sus tareas especificas. Como ejemplo de 10 anterior, sobre la base de un proyecto de construcci6n, la organizaci6n corresponde a todo el personal que forma el equipo, desde el gerente o administrador de la obra hasta el trabajador que realiza las tareas mas simples en el terreno. La responsabilidad de lograr una organizaci6n productiva recae en el administrador del proyecto, quien debe proveer los recursos y capacidades necesarias para ejecutar las obras, la direcci6n, planificaci6n y control de estos recursos y de todo el proceso, las decisiones respecto ala metodologia, secuencia y otros aspectos relevantes, un ambiente de trabajo adecuado y la informaci6n para que los grupos de trabajo puedan desempefiarse productivamente. A su vez, estos, por ejemplo una cuadrilla, deben contar con una adecuada direcci6n y con el personal apropiado para cumplir con sus tareas, deben ser bien conformados y balanceados sobre la base de las capacidades requeridas y contar con los recursos necesarios, entre otras cosas. Finalmente, los trabajadores se desempefiaran mas 0 menos productivamente, si cuentan con la capacitaci6n necesaria, si estan debidamente motivados y si no estan restringidos por factores externos en la ejecuci6n de sus tareas.
Conceptos basicos
31
La Figura 2.2 resume los conceptos aqui descritos.
Figura 2.2 Organizaci6n y productividad.
La productividad esta asociada a un proceso de transformaci6n, tal como se indica en la Figura 2.3. A este proceso ingresan recursos necesarios para producir un material, un bien 0 dar un servicio, y posteriormente, a traves del proceso, se obtiene un producto 0 un servicio cumplido. En la construcci6n, los principales recursos empleados en los proyectos son los siguientes: • • •
Los materiales La mana de obra La maquinaria y equipos
ENTRADAS
SALIDAS
RECURSOS
PRODUCTO
PROCESO Figura 2.3
Proceso y productividad.
32
Conceptos de productividad en la construcci6n
Considerando los diferentes tipos de recursos, es posible hablar de las siguientes productividades: 1.
Productividad de los materiales: En la construcci6n es importante una buena utilizaci6n de los materiales, evitando todo tipo de perdidas.
2.
Productividad de la mano de obra: Es un factor critico, ya que es el recurso que generalmente fija el ritmo de trabajo en la construcci6n y del cua1 depende, en gran medida, la productividad de los otros recursos.
3.
Productividad de la maquinaria: Este factor es importante por el alto costo de los equipos, por 10 tanto, es muy relevante evitar las perdidas en la utilizaci6n de este tipo de recurso.
La Figura 2.4 resume los principales tipos de productividad en la construcci6n. Su agregaci6n determina la productividad general de la gesti6n de una obra.
Pr~ductivjdad dela
Productivi~ad de
olano de obra f(cantidades colocadaslhh)
los materiales f(unidaddeobralcantidad)
----
Productividad de los equipos f(unidad~s!hrs.
trabajadas)
---
Prodl11.:tividad ... de lagesti6n .. f(unidackd.e obral~~)
Figura 2.4 Tipos de productividad.
Hay muchos factores que afectan la productividad en la construcci6n. Lo importante para el administrador de una obra es saber cuales son los mas negativos, para poder actuar sobre ellos adecuadamente y disminuir sus consecuencias, y cuales aportan mayor eficiencia para incrementar su efecto. La Figura 2.5 ilustra en forma grafica esta situaci6n, indicando s610 algunos de los innumerables factores que afectan a la productividad en la construcci6n. Es importante entonces, comprender que la productividad es un problema extremadamente complejo, debido a la gran cantidad y a las caracteristicas de los elementos que tienen relaci6n con ella.
'.......... - - - - - -
Conceptos bcisicos
33
I EMPEORAN I POLITICAS NO MOTIVADORAS
GRUPOS DE APOYO DEFICIENTES
UBICACION DE LAOBRA
ADMINISTRACION DEFICIENTE
D1SENO DEFICIENTE
INFORMACION POBRE
CLIMA ADVERSO
MANODEOBRA INCAPAZ
PRODUCTIVIDAD BUENA SUPERVISION MOTIVACION ADECUADA
PROCEDIMIENTOS APROPIADOS
BUENA ORGANIZACION
INCENTIVOS
AYUDAN
Figura 2.5
BUENA PLANIFICACION
I
GRUPOS DE APOYO EFICIENTES
La productividad y algunos de sus factores.
Para lograr una buena productividad, es necesaria la aportaci6n de todos los que pueden de una u otra manera afectarla, es decir, de todos aquellos que tengan que ver con la ejecuci6n del trabajo. Los mas importantes a este respecto son los siguientes: cliente 0 duefio, proyectistas, constructor, mana de obra y proveedores. La Figura 2.6 muestra un esquema con los principales participantes en un proyecto de construcci6n y la fonna mas comun de relaci6n entre ellos. De todos ellos, el que tiene un mayor impacto en el desarrollo de la industria de la construcci6n es el duefio, ya que a traves de actitudes que privilegien el buen desempefio de los otros participantes que Ie prestan servicios distintos, impulsa el esfuerzo de estos para satisfacer a su cliente. Lamentablemente, tal como se mencion6 en el capitulo anterior, los duefios generalmente han provisto a la industria de incentivos negativos, al privilegiar el precio como un criterio de adjudicaci6n de los proyectos que realizan, sin considerar de fonna mas re1evante el desempefio de las empresas que postulan.
Figura 2.6
Principales participantes en un proyecto de construcci6n.
34
Conceptos de productividad en la construcci6n
Todos los participantes de un proyecto pueden beneficiarse y son responsables de lograr una alta productividad siendo, ademas, los que aportan los diferentes elementos del trabajo. En el caso de la mano de obra, debido a la reIevancia de este factor, es necesario que esten presentes tres elementos basicos para que esta sea productiva: •
El obrero debe «desear» realizar un buen trabajo, 10 que esta relacionado con la motivaci6n y satisfacci6n en el trabajo
•
El obrero debe «saber» hacer un buen trabajo, 10 que tiene relaci6n con la capacitaci6n y entrenamiento del mismo
•
El obrero debe «poder» realizar un buen trabajo, 10 que implica una administraci6n eficiente y efectiva
Si cualesquiera de estos elementos basicos esta ausente 0 es deficiente, la productividad de la mana de obra es afectada, siendo este efecto proporcional ala severidad de la deficiencia existente.
2.2 EI trabajo El trabajo es la expresi6n final 0 la demostraci6n de la acci6n de la administraci6n. Sus elementos basicos son: 1. 2. 3. 4. 5.
Personal:
- aporta habilidades 0 capacidades - demanda satisfacci6n de deseos y necesidades Materiales necesarios para la ejecuci6n del trabajo Ubicaci6n: - acceso al trabajo - entomo de la obra Herramientas y equipos requeridos Informaci6n: - tecnica - de gesti6n
Los elementos presentes en un trabajo afectan y son afectados por el metodo de trabajo, tal como se ilustra en la Figura 2.7.
Figura 2.7
Relaci6n metoda - elementos del trabajo.
EI trabajo
35
La Figura 2.8 muestra la relaci6n entre los participantes de un proyecto, los elementos del trabajo y el producto final, es decir la obra.
FINANCIAMIENTO . PERMISOS, ETC. ' PLANOSY ESPECIFICACIONES
SUMINISTRO DE RECURSOS
COMPROMISO
MATERIALES HERRAMIENTAS MAOUINARIAS
Figura 2.8
Relaci6n entre los participantes, la obra y los elementos del trabajo.
36
Conceptos de productividad en la construcci6n
EI contenido de trabajo de una tarea 0 actividad de construcci6n se compone de: 1.
Trabajo no contributorio 0 no productivo: Cualquier actividad que no corresponda a alguna de las categorias siguientes. Algunos ejemplos son: caminar con las manos vadas, esperar que otro obrero termine su trabajo, fumar, etc.
2.
Trabajo contributorio: Aque1 trabajo de apoyo, que debe ser realizado para que pueda ejecutarse e1 trabajo productivo. Algunos ejemplos de actividades en esta categoria: recibir 0 dar instrucciones, leer pIanos, retirar materiales, ordenar 0 limpiar, descargar un cami6n, etc.
3.
Trabajo productivo: Aquel que aporta en forma directa a la producci6n. Inc1uye actividades tales como la colocaci6n de ladrillos, el pintado de un muro 0 la colocaci6n de fierros.
La Figura 2.9 muestra la composici6n normal del contenido de trabajo. La productividad del trabajo, se mide en relaci6n al contenido de trabajo productivo.
Figura 2.9
Composici6n normal del contenido de trabajo.
Para ilustrar con un ejemplo "real" el contenido de trabajo, se presenta un analisis de 30 obras de distinto tipo, en estudios realizados por el Servicio de Productividad y Gesti6n del Departamento de Ingenieria y Gesti6n de la Construcci6n de la Pontificia Universidad Cat6lica de Chile, que han permitido obtener los valores promedios para un perfodo determinado, que se presentan en la Figura 2.10.
~-----
EI trabajo
Trabajo no contributorio 26%
37
Trabajo productivo 38%
Trabajo contributorio 36% Figura 2.10
Promedios generales de categor(as del trabajo en obras chilenas durante dos alios.
Agregando obras estudiadas en el siguiente ano, los valores obtenidos, desagregados por tipos de obra, se muestran en la Figura 2.11, a continuaci6n. Es posible apreciar que existen grandes diferencias entre los distintos tipos de obra, siendo las de edificaci6n en altura las que alcanzan el mejor nive1 de trabajo productivo. Sin embargo, es necesario hacer notar que estos datos pueden no ser muy representativos de la realidad, ya que corresponden a un numero muy limitado de obras que, ademas, se encontraban en un proceso de mejoramiento de la productividad.
•
o
Trabajo Productivo Trabajo Contributorio Trabajo No contributorio
50
40
30
20
10
o Obras industriales
Figura 2.11
Edificaci6n en extensi6n
Edificaci6n en altura
Obras especiales
Promedios nacionales
Valores actualizados de un perfodo de tres alios, separados por tipo de obras.
-----,
38
Conceptos de productividad en la construcci6n
En varias obras en que se ha realizado un seguimiento continuo de sus indices de trabajo en las distintas categorias y en las que se han aplicado sistemas de mejoramiento de la productividad, se han logrado valores muy superiores al promedio nacional indicado previamente, con un trabajo productivo de 55% 0 mas, contributorio de 24% y trabajo no contributorio de 15%. Esto ha permitido establecer un conjunto arbitrario de valores 6ptimos que constituyen una meta general para las obras. Estos son: Trabajo productivo:
60%
Trabajo contributorio:
25%
Trabajo no contributorio:
15%
Uno de los problemas mas serios con re1aci6n a las perdidas que se producen en obra se encuentran en sistemas inadecuados de control (costo, avance fisico, etc.) que no muestran de modo apropiado las actividades no contributorias durante 1a ejecuci6n del trabajo, las que pasan normalmente desapercibidas en el contexto general. La Figura 2.12 es un intento de ilustrar esta situaci6n. Durante la ejecuci6n de la obra se producen actividades no contributorias que van disminuyendo e1 tiempo disponible para realizar el trabajo productivo que es el que interesa. Sobre estas actividades hay que actuar oportunamente, para mejorar la productividad y reducir las perdidas.
TRABAJANDO ESPERANDO INSTRUCCIONES RETIRANDO HERRAMIENTAS ESPERANDO HERRAMIENTAS RETIRANDO MATERIALES ESPERANDO POR MATERIALES SOLICITANDO EQUIPO ESPERANDO EQUIPO INTERRUPCIONES PERSONAL.ES ESPERANDO POR INSPECCION TRANSPORTE INNECESARIO ESPERANDOPORPROYECTO ESPERANDO PORESPACIO Figura 2.12
Actividades no contributorias no detectadas.
EI trabajo
39
Las actividades no contributorias provienen basicamente de deficiencias en las siguientes fuentes: •
La direcci6n de la obra
•
El trabajador
•
El metodo de trabajo
•
El proyecto Las condiciones ambientales y de seguridad.
Por otro lado, la velocidad 0 ritmo de trabajo es establecida basicamente por estos mismos elementos. Algunos factores criticos al respecto son: •
la entrega a las cuadrillas de los elementos necesarios para la ejecuci6n del trabajo
•
los metodos utilizados para realizar los trabajos
Con relaci6n a la entrega de elementos (herramientas, materiales, instrucciones), 10 mas importante es actuar sobre el tiempo de respuesta, a fin de reducir las perdidas por esta causa, tal como 10 indica la Figura 2.13. Frecuencia
Frecuencia
Tiempo
ANTES
DESPUES
Figura 2.13 Distribuci6n del tiempo de respuesta en la entrega de elementos para la ejecuci6n del trabajo, antes y despues de un estudio del trabajo.
Uno de los problemas que se producen como consecuencia de las perdidas de productividad, es el hecho de buscar a quien responsabilizar por estas, con 10 que se produce un verdadero flujo de culpabilidad, tal como se muestra en la Figura 2.14, que oculta los problemas e impide su soluci6n oportuna. Una forma de evitar tales problemas es contando con buenos documentos del contrato, especificaciones y pIanos, y can una adecuada planificaci6n del trabajo en
40
Conceptos de productividad en la construcci6n
los diferentes niveles, que sirva como marco de referencia para analizar la informaci6n de control, la cual debe ser confiable y 10 mas actualizada posible. Tambien se debe buscar soluciones constructivas a los problemas, con la cooperaci6n de todos, y evitando que se generen resentimientos entre las partes.
• Supervision • Elementos de apoyo
• Disefio • Especifica7iones
• Capacidad • Motivacion Figura 2.14
Flujo de culpabilidad por problemas de productividad.
2.3 Faetores que ateetan la produetividad de la eonstrueei6n Existe una gran cantidad de factores que tienen algun efecto sobre la productividad de la construcci6n. A continuaci6n se presentan los mas importantes, cuyos efectos seran analizados a 10 largo del desarrollo de este texto.
2.3.1 Factores que tienen un efecto negativo sobre la productividad Los principales factores que afectan negativamente a la productividad, son los siguientes: 1. Sobretiempo programado y/o fatiga. 2. Errores y omisiones en pIanos y especificaciones. 3. Muchas modificaciones durante la ejecuci6n del proyecto. 4. Diseiios muy complejos. 5. Diseiios incompletos 0 atrasados.
\,L.
Factores que afectan la productividad de la construcci6n
41
6. 7. 8. 9. 10. II. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26.
Agrupamiento de trabajadores en espacios reducidos. Falta de supervisi6n del trabajo. Reasignaci6n de la mano de obra de tarea en tarea. Ubicaci6n inapropiada de los materiales. Temperatura 0 clima adverso. Mala 0 escasa iluminaci6n de los frentes de trabajo. Nivel de agua subtemlnea muy superficial. Mucho ausentismo de trabajadores. Mucha rotaci6n de personal (contrataciones y despidos). Falta de materiales cuando se necesitan. Falta de equipos y herramientas cuando se requieren. Alta tasa de accidentes en el trabajo. Disputas jurisdiccionales entre cuadrillas. Disponibilidad limitada de mano de obra adecuada y capacitada. Composici6n y tamafio inadecuado de las cuadrillas. Situaci6n econ6mica del pais y nivel de desempleo. Exceso de tiempo en la toma de decisiones. Ubicaci6n de la obra en un lugar de dificil acceso. Exigencias excesivas de control de calidad. Interrupciones no controladas (cafe, ida a los servicios, etc.). Hora del dia y dia de la semana, que provocan variaciones en el desempefio de las personas. 27. Caracteristicas de tamafio y duraci6n de la obra, poco motivadoras para el personal.
2.3.2 Factores que tienden a mejorar la productividad Los principales factores que ayudan a un mejoramiento de la productividad, son los que se indican a continuaci6n: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.
Aprovechamiento del fen6meno de aprendizaje. Programas educacionales y de capacitaci6n del personal. Programas de seguridad en la obra. Uso de materiales y equipos innovadores. Prefabricaci6n de partes de obra. Empleo de tecnicas modemas de planificaci6n. Utilizaci6n de ayudas computacionales. Uso de hormig6n premezclado. Aplicaci6n de ingenieria del valor. Programas de motivaci6n del personal.
42
Conceptos de productividad en la construcci6n
11. Revision de disefios para una construccion mas simple (mejoramiento de la constructibilidad) . 12. Estandarizaci6n de las partes y elementos de la obra. 13. Pre-planificaci6n de las operaciones. 14. Programaci6n a intervalos cortos, a nivel de cuadrillas. 15. Pnlcticas eficientes de adquisiciones. 16. Uso de modelos a escala para el amilisis de la ejecuci6n de operaciones y de la distribuci6n de areas. 17. Estimular un espiritu de competencia sana entre cuadrillas. 18. Usar incentivos en los contratos de obras. 19. Utilizaci6n eficiente de los subcontratistas. 20. Disponibilidad suficiente de herramientas. 21. Uso de estudios de tiempos y movimientos, para mejorar la eficiencia, reducir la fatiga y trabajar mas racionalmente. 22. Buena supervisi6n del trabajo. 23. Analisis de peliculas con intervalos de tiempo para el estudio y mejoramiento de metodos. 24. Aplicaci6n de las herramientas de ingenieria industrial, a la construcci6n. 25. Uso del muestreo del trabajo e informes de costos para controlar la eficiencia de la direcci6n de la obra. 26. Optimizaci6n del sistema productivo (instalaciones de faena). Un buen administrador de obra debe conocer estos factores para saber d6nde y c6mo actuar, reduciendo 0 anulando los efectos negativos y promoviendo aquellos que tienden a mejorar la productividad. El efecto de los factores que reducen la productividad pueden resumirse en cinco categorias de perdidas de productividad, tal como se muestra en la Figura 2.15.
PERDIDAS DE PRODUCTIVIDAD
Figura 2.15
Principales categorias de perdidas de productividad.
Causas de perdidas de productividad
43
Algunos ejemplos de factores de perdida para cada una de estas categorias, son los siguientes: 1.
Esperas y detenciones: esperando por materiales, esperando cancha, esperando informaci6n, etc. 2. Viajes excesivos: demasiados tnlmites en diferentes lugares, caminos mal diseiiados 0 poco claros, deficiente distribuci6n de las instalaciones de faenas, etc. 3. Trabajo lento: obreros poco capacitados, obreros desmotivados, fatiga, clima adverso, exceso de personal, etc. 4. Trabajo inefectivo: cambio continuo en las faenas del personal, invenci6n de trabajos para mantener ocupado al personal, etc. 5. Trabajo rehecho: reparaci6n de nidos de piedras y elementos desplomados, fallas en mediciones, cambios de diseiio, etc. Finalmente, es importante establecer que la productividad incluye la obtenci6n de la calidad requerida para la obra y sus partes. Este aspecto es muy importante, ya que en ocasiones se incentiva la producci6n, yen su afan de obtener incentivos, el trabajador va dejando de lado la calidad. La consecuencia inmediata es la aparici6n de un factor que es extremadamente negative para la productividad, y que corresponde a rehacer trabajos. Es por ella que no debe olvidarse que el tiempo, el costa y la calidad son objetivos que generalmente se contraponen: Mayor calidad Menor tiempo Menor costa
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mayor tiempo y/o mayor costa menor calidad y/o mayor costa menor calidad y/o mayor tiempo,
y por 10 tanto, cuando se desea actuar sobre uno de ellos, no deben descuidarse los otros.
2.4 Causas de perdidas de productividad Las principales causas que provocan perdidas de productividad se encuentran en las siete categorias que se presentan en la Figura 2.16. Problemas de diseiio y planiticaci6n Grupos y actividades de apoyo deficientes
Figura 2.16
Principales causas de perdida de productividad.
Problemas del recurso humano
44
Conceptos de productividad en la construcci6n
Cada una de estas causas tienen a su vez un subconjunto de factores que las determinan, los cuales se describen a continuaci6n.
2.4.1 Problemas de disefio y planificacion Los problemas en esta categoria se producen por las siguientes deficiencias mas relevantes: •
Problemas de la interfase Ingenieria-Construcci6n, que se traducen en problemas de atraso en el disefio, disefios muy complejos, etc.
•
Falta de planificaci6n preliminar 0 de preparaci6n de la ejecuci6n de la obra
•
Deficiente estimaci6n de costos
•
Falta de planificaci6n operacional 0 de corto plazo del trabajo en terreno
•
Falta de informaci6n y herramientas adecuadas de control del proceso de ejecuci6n de la obra
•
Poca constructibilidad de los disefios y de los metodos de construcci6n
2.4.2 Ineficiencia de la administracion Es posible identificar varias deficiencias de la administraci6n de los proyectos, que provocan perdidas de productividad. Las principales son las siguientes: •
Falta de supervisi6n efectiva, 10 que normalmente significa una raz6n supervisor/supervisados muy baja (ejemplo: un capataz para 50 obreros)
•
Problemas de coordinaci6n y comunicaci6n debido a una organizaci6n mal disefiada
•
Estado inadecuado de los supervisores 0 ejecutivos de primera linea. i,Son 0 no administradores?
•
Planificaci6n de los trabajos, realizada por personas que no tienen la calificaci6n para ello. Normalmente, la planificaci6n operacional se Ie deja a los jefes de obra y capataces, los que generalmente no cuentan con la capacitaci6n requerida para hacerlo en forma efectiva La falta de planificaci6n operacional deriva en un deficit importante de control a este mismo nivel La administraci6n generalmente es mas reactiva que preventiva. En la construcci6n se trabaja mucho dentro del esquema de "apagar incendios", 10 que limita su efectividad. Adicionalmente, las obras muchas veces estan subdotadas de personal ejecutivo 0 este esta sobrecargado de tareas administrativas que Ie impiden poder focalizar su esfuerzo en la direcci6n del proceso de construcci6n.
Causas de perdidas de productividad
45
2.4.3 Metodos inadecuados de trabajo Dentro de esta categoria, las principales deficiencias se encuentran en las siguientes areas: •
Deficiente utilizaci6n de recursos, debido a cuadrillas sobredimensionadas, maquinaria y equipos subutilizados y mal aprovechamiento de materiales
•
Uso de tecnologias inadecuadas para el tipo de trabajo
•
No considerar alternativas mas eficientes para la realizaci6n de los trabajos
•
EI gran problema de la mala calidad de los procesos de construcci6n
•
Falta de utilizaci6n y aprovechamiento de experiencias de proyectos anteriores, 10 que lleva nuevamente a cometer los mismos errores.
2.4.4 Grupos y actividades de apoyo deficientes Normalmente los problemas que se producen debido a las actividades de apoyo tienen relaci6n con la disponibilidad de recursos, tanto en cantidad como en oportunidad. Es asi como se han identificado los siguientes problemas: •
Insuficiencia de recursos para realizar los trabajos, debido a problemas presupuestarios 0 una subestimaci6n de los costos reales
•
No disponibilidad de recursos, generalmente por razones de mercado y por falta de planificaci6n del proceso de adquisiciones y contrataci6n
•
Control inadecuado de la utilizaci6n de los recursos, especialmente aquellos que son escasos y caros
•
Deficiencias importantes en las funciones administrativas, tales como control de bodegas e inventarios, manejo del almacen de herramientas, tramitaci6n de 6rdenes de compra, etc.
•
Inadecuado mantenimiento de recursos que 10 requieren, como las maquinarias y equipos
•
Inapropiada distribuci6n de la instalaci6n de faenas, 10 que produce problemas de transporte, problemas de espacio, etc.
2.4.5 Problemas del recurso humane EI recurso humano que trabaja en la construcci6n, generalmente presenta varios problemas que afectan significativamente el desempefio de las obras, entre los que se identifican los siguientes: •
Capacitaci6n deficiente, 10 que provoca problemas de calidad, lentitud en la ejecuci6n de los trabajos, etc.
46
Conceptos de productividad en la construcci6n
•
Problemas importantes de seguridad en la obra, 10 que impacta negativamente el desempefio de las personas
•
Falta de la funci6n de gesti6n del recurso humano en las obras, 10 que se traduce en poca motivaci6n y satisfacci6n en el trabajo
•
Responsabilizar a los trabajadores dellogro de una buena productividad, sin reconocer que la influencia que elIos tienen sobre este es minima
•
Poca 0 ninguna utilizaci6n de la experiencia del personal
2.4.6 Problemas de seguridad Los niveles de seguridad en las obras de construcci6n son inadecuados, en particular por una falta de conciencia de la administraci6n acerca de la importancia que tienen los accidentes en el desempefio del trabajo y por una deficiente fiscalizaci6n de las condiciones de prevenci6n de riesgo de las obras. El impacto de las deficiencias de seguridad en la motivaci6n y el ambiente de trabajo puede llegar a ser importante. A su vez, los accidentes producen perdidas personales, de productividad y econ6micas que pueden ser de gran magnitud.
2.4.7 Problemas de los sistemas formales de control En la construcci6n se usan sistemas de control orientados preferentemente a una comparaci6n de los costos reales con los presupuestados, la que se realiza peri6dicamente. Sin embargo, estos sistemas adolecen de varias deficiencias: •
Normalmente no miden la productividad, 10 que impide focalizar adecuadamente las acciones correctivas
•
No muestran los problemas de productividad en forma explicita, por 10 que muchos de ellos no se identifican y no se corrigen La informaci6n incluida en estos sistemas puede ser distorsionada, con 10 que se esconden problemas hasta que es demasiado tarde para corregirlos
•
~o
idemitlcan clarameme las responsabilidades por buen 0 mal cumplimiento
~o
indican explicitamente las deficiencias de las actividades de apoyo ala producci6n Enfatizan la atenci6n sobre elementos que sobrepasan el presupuesto, sin considerar ni aprovechar grandes potenciales de ahorro que pueden existir en aquelIos que estan bajo el presupuesto
Mejoramiento de la productividad
47
2.5 Mejoramiento de la productividad La descripci6n que se ha presentado con relaci6n al gran numero de problemas que pueden afectar la productividad en la construcci6n, ofrece una pauta para evaluar la situaci6n que presenta una empresa u obra y para tomar acciones correctivas orientadas ala soluci6n de los problemas identificados asi como al mejoramiento de la productividad. Para llevar a cabo 10 anterior, es conveniente utilizar el cicIo de mejoramiento de la productividad, tal como se muestra en la Figura 2.17. Cada una de las etapas comprende actividades que deben ser realizadas para el mejoramiento. Estas son: 1.
2.
3.
Medici6n de 1a productividad. •
Toma de datos
•
Analisis y procesamiento de la informaci6n
Eva1uaci6n de la productividad. •
Diagn6stico
•
Identificaci6n de problemas
•
Determinaci6n de cursos de acci6n
•
Evaluaci6n de altemativas
Sistemas
0
planes de mejoramiento.
•
Implementaci6n de estrategias y acciones de mejoramiento
•
Seguimiento y control de la implementaci6n y sus resultados
..
Medici6n de la productividad
Sistemas 0 planes de mejoramiento Figura 2.17
Cicio de mejoramiento de la productividad.
Evaluaci6n de la productividad
48
Conceptos de productividad en la construcci6n
Una de las actividades basicas para el mejoramiento es la medicion de la productividad. En la Figura 2.18 se presenta un esquema sencillo que puede ser utilizado para medir la productividad de las obras de construccion. Este esquema puede ser aplicado a nivel general, es decir para cuantificar la productividad global, 0 puede utilizarse para la medicion de algunas actividades importantes 0 un conjunto de ellas. EI sistema de medicion de la productividad tiene los siguientes objetivos: •
Determinar las razones que hacen que una obra 0 actividad sea mas productiva que otras similares 0 iguales
•
Medir e identificar las diferencias existentes
•
Evaluar el desempefio en forma objetiva
•
Servir de marco de referencia para las otras etapas del ciclo de mejoramiento de la productividad
•
Realizar analisis de tendencia, proyectando los resultados hacia el futuro (termino de la obra)
•
Realizar pronosticos de costo, plazo, etc.
Evaluaci6n de desempefio
Figura 2.18
Esquema para la medici6n de la productividad en obras de construcci6n.
Una forma de representar el significado del mejoramiento de la productividad para una obra, se muestra en la Figura 2.19. Si como resultado del mejoramiento de la productividad, una obra lograra duplicar sus niveles de trabajo productivo, y asumiendo que lograra mantener sus rendimientos, la reduccion de las perdidas de trabajo productivo permitiria tambien
EI fen6meno de aprendizaje en la construcci6n
49
No contributorio No contributorio
Productivo Contributorio
~. Contributorio
10000 unidades con 1000 horas-hombre Figura 2.19
20 000 unidades con 1 000 horas-hombre
Mejoramiento de la productividad.
duplicar la producci6n obtenida con la misma cantidad de recursos. Es decir, 10grana duplicar su productividad. Pretender tal nivel de mejoramiento quizas es poco realista, pero existen experiencias en obras que demuestran que es posible producir ganancias significativas de productividad, a traves de la aplicaci6n de herramientas apropiadas y la implementaci6n de acciones de mejoramiento. En los siguientes capitulos se presentan estas herramientas y acciones.
2.6 EI fen6meno de aprendizaje en la construcci6n EI fen6meno de aprendizaje ha sido comprobado empiricamente, y consiste en que cuando se produce algo, a medida que el numero de ciclos 0 repeticiones aumenta, el tiempo 0 costa por repetici6n disminuye. Este proceso trae consigo un aumento de la productividad a medida que se va repitiendo la producci6n de un bien o la prestaci6n de un servicio. En esta secci6n se presentan los principales conceptos del fen6meno de aprendizaje y su eventual aplicaci6n a la construcci6n.
2.6.1 Niveles de aprendizaje El aprendizaje puede producirse a distintos niveles dentro de una organizaci6n: I.
Aprendizaje organizacional: Se mide a traves de la funci6n de producci6n (curva de aprendizaje organizacional), que es una forma de estimar la veloci-
50
Conceptos de productividad en la construcci6n
dad ala cual una organizaci6n aprende a producir un producto. Los principales factores que inciden en este nive1, son:
2.
a.
Mejoramiento organizacional: mejor supervisi6n en la coordinaci6n de los esfuerzos y en proveer soluciones a problemas, mejor control, etc.
b.
Mejoramiento de los metodos de trabajo: mejores secuencias operacionales, tecnicas y herramientas mas modernas, etc.
c.
Mejoras en el diseiio del producto: estandarizaci6n, menos cambios de ingenieria de proyecto, etc.
d.
Mejoras en los medios de producci6n: equipos, tecnologia, instalaciones, etc.
e.
Aumento de la habilidad de las personas 0 aprendizaje persona1.
Aprendizaje personal: Normalmente se diferencian dos etapas en este nivel:
1.
Etapa de aprendizaje de la operaci6n: Durante esta los trabajadores adquieren suficiente conocimiento de la tarea a ejecutar. En esta etapa la productividad aumenta rapidamente.
2.
Etapa de adquisici6n de experiencia: Es posterior a la anterior, y en ella se produce un mejoramiento gradual de la productividad, debido a una creciente familiarizaci6n con el trabajo y tambien a cambios en los metodos de trabajo y en la organizaci6n. El aprendizaje personal es afectado por varios factores, tales como: a.
La complejidad de la tarea, de acuerdo a: 1. Duraci6n del cic1o: normalmente las tareas mas largas son consideradas como mas complejas, debido a que el trabajador sufrira un mayor olvido entre cic1os.
b.
c.
2.
Grado de dificultad en los movimientos requeridos.
3.
Entrenamiento previo.
Capacidad de las personas, dada por: 1.
La edad, dado que las personas de mayor edad tienen una velocidad menor de aprendizaje.
2.
El sistema nervioso y la capacidad fisica de la persona.
3.
El aprendizaje anterior.
Motivaci6n del trabajador los incentivos y otras formas de motivaci6n pueden influenciar en forma importante la velocidad de aprendizaje de las personas.
EI fen6meno de aprendizaje en la construcci6n
3.
51
Aprendizaje grupal: Es afectado por varios factores, ademas de la gran mayorfa de los mencionados anteriormente para el aprendizaje organizacional y personal:
a.
Tamano del grupo: a medida que crece e! grupo, aumentan las posibilidades de aprendizaje del trabajador.
b.
Nivel general de especializaci6n y experiencia del grupo: a mayor nive!, mas rapido sera el aprendizaje.
c.
Cambios en la composici6n del grupo: afecta a la velocidad de aprendizaje existente.
2.6.2 Aplicaci6n a la construcci6n Los proyectos de construcci6n presentan algunas caracterfsticas que afectan significativamente al aprendizaje: 1.
El bajo numero de repeticiones que se produce en algunos casos.
2.
La gran improvisacion siempre existente en la organizacion, direccion y planificacion del proceso de construccion, 10 cual puede ser altamente negative para el aprendizaje.
3.
La dificultad de mantener una buena coordinacion y continuidad del trabajo.
4.
La gran rotacion de personal dentro de la obra.
Todos estos factores representan potenciales interrupciones del proceso de aprendizaje, las cuales producen una perdida del mismo (olvido), con la consiguiente reducci6n de la productividad. 2.6.2.1 Condiciones requeridas para el aprendizaje en la construcci6n
La condicion mas impartante para obtener aumentos de productividad debido ala repeticion en los proyectos de construccion, es la continuidad del trabajo. En esta se inc1uyen dos factares diferentes: 1.
Continuidad operacional: las operaciones a realizar deben ser identicas 0 muy similares, y ser ejecutadas par las mismas personas.
2.
Continuidad de la ejecucion: el trabajo debe realizarse sin ningun tipo de interrupciones.
El cumplimiento de estas condiciones puede ser facilitado si se toman en cuenta los siguientes factores: 1.
Disenar los proyectos asegurando la maxima similitud de las operaciones, con el objeto de lograr repetitividad. Para ella es conveniente estandarizar los disenos.
52
Conceptos de productividad en la construcci6n
2.
Pre-planificaci6n y organizaci6n apropiada del trabajo en obra.
3.
Buena administraci6n ere la obra.
En resumen, se deben evitar las interrupciones durante la construcci6n, y actuar positivamente sobre todos los factores mencionados que favorecen el aprendizaje en todos sus niveles. Como ha sido posible apreciar, los distintos niveles de aprendizaje no son aislados, sino que dependen significativamente de los otros niveles. Por 10 tanto, al actuar positivamente sobre algun factor, se esta favoreciendo el aprendizaje en forma global.
2.6.3 Modelo analitico de la curva de aprendizaje La curva de aprendizaje representa un intento de medici6n del mejoramiento de la productividad debido a la repetici6n. La ecuaci6n de la curva es la siguiente:
(2-1)
donde
YN
el esfuerzo requerido para producir la enesima unidad.
K
el esfuerzo requerido para producir la primera unidad.
N
el contador del numero de unidades producidas, comenzando con la primera unidad.
s
una constante que es una medida de la tasa de aprendizaje.
La constante s es negativa, ya que el esfuerzo por unidad disminuye con la producci6n. La medida del esfuerzo por unidad es normalmente expresada en terminos de tiempo, costa u otro parametro relevante. La Figura 2.20 muestra la relaci6n expresada por la ecuaci6n (2-1). Este modelo tiene la caracteristica de describir reducciones porcentuales constantes en el esfuerzo requerido por unidad, cada vez que la producci6n 0 el numero de unidades se duplica, es decir, para cualquier valor de s,
\ .....
EI fen6meno de aprendizaje en la construcci6n
53
Esfuerzo
~
Curva de aprendizaje
Unidades Figura 2.20
La curva de aprendizaje.
La Tabla 2.1 muestra los resultados para un aprendizaje de un 90%, cada vez que N se duplica. Tabla 2.1
Curva para un aprendizaje de un 90"/0
100 90
.81 73 66 59 53 48
39 Llamando R al factor de aprendizaje, 0 la proporcion entre el esfuerzo necesario para 2N y el esfuerzo necesario para N, entonces, (2-2)
54
Conceptos de productividad en la construcci6n
Tomando logaritmos: logR
y
= slog2 (2-3)
s = logRjlog2
La Tabla 2.2 entrega valores de s para distintos factores de aprendizaje.
Tabla 2.2
Valores de s para diferentes factores de aprendizaje
constante s -0.0740 -0.1520 -0.2345 -0.3219 -0.4150 -0.5146
El esfuerzo total para N unidades puede calcularse resolviendo la integral: N
YT =
N
f KN dN = K f N dN s
1
S
1
La resolucion de esta integral puede aproximarse por la expresion:
YT
= K [( NS+/ )/( s + J)]
(2-4)
El esfuerzo promedio acumulado estani dado por:
-
I Y= YT / N= KNs ;(s+1)
(2-5)
EI fen6meno de aprendizaje en la construcci6n
55
Ejemplo 2.1 Se analiza una operaci6n de albanileria en la construcci6n de 100 viviendas iguales. Para la primera casa se requieren 200 horas-hombre y se estima un factor de aprendizaje de un 90%. Se requiere conocer el numero total de horashombre para las 100 unidades. 1.
De la tabla 2.2, para R = 90%, S = -0.152
2.
De la Ecuaci6n (2-4)
Yr=K[(Ns+I)/(s+ 1)] =(200 x 100°. 848 )10.848= 11.712 hh
Y = 117.12 horas-hombre Sup6ngase ahora que se analiza la situaci6n de trabajo en dos frentes. "CUll} sera, en este caso, el numero total de horas hombre estimadas?
3.
y=
Yr= 2 [200 X 50°. 848 ] 10.848 = 13. 013 horas-hombre 130.13 horas-hombre
Se aprecia que en el caso de la situaci6n con dos frentes de trabajo, el numero total de horas hombre aumenta. La raz6n de este incremento se encuentra en el acortamiento del periodo de aprendizaje de 100 unidades a s6lo 50. Este efecto es ilustrado graticamente en la Figura 2.21.
220 200
1 .
D
180 -. ..::
.....:: 160 0
t!
II Z 140 ~
120 100
o
10
20
30
40
50
60
70
Unidades Figura 2.21
Efecto del acortamiento del periodo de aprendizaje.
80
90
100
56
Conceptos de productividad en la construcci6n
Como se ve en la Figura 2.21, cuando la operaci6n se efectua con una cuadrilla, existe un aprendizaje continuo desde la unidad I hasta la 100, desde un esfuerzo de 200 hhpara N=l hasta 99.32 hhpara N=100. En el segundo caso, la curvadesde N=l hasta N=50 corresponde a una cuadrilla, y la curva desde N=51 hasta N=IOO ala segunda cuadrilla. Cada cuadrilla ejecuta s610 50 repeticiones y, por 10 tanto, su nivel de aprendizaje final es el correspondiente a la 50a unidad, es decir el punto A. As!, el area sombreada ABCD corresponde a la diferencia en horas hombre para los dos casos. Cabria sefialar finalmente, que de acuerdo a estudios realizados por las Naciones Unidas, el factor de aprendizaje para la construcci6n varia entre un 80% y un 95%.
2.6.4 EI problema del olvido Como ya fue mencionado, cuando se producen interrupciones en la ejecuci6n de una operaci6n, la consecuencia inmediata es la perdida de parte del aprendizaje obtenido por las personas que estan realizando la operaci6n. La Figura 2.22 muestra una situaci6n de Aprendizaje-Olvido-Aprendizaje. El punto A representa el punto en el cual el trabajo es interrumpido y comienza el olvido. En este punto, un modelo de olvido similar al modelo de aprendizaje, es usado para estimar el deterioro del aprendizaje durante la interrupci6n. La tasa de olvido puede ser mayor, igual 0 menor que la de aprendizaje, dependiendo principalmente del tipo de operaci6n; donde el ultimo caso es el mas frecuente, es decir, una tasa de olvido menor. La curva de olvido comienza en el punto A y llega hasta el B de la Figura 2.22, siendo el ultimo punto, el nivel de aprendizaje remanente,justo antes de recomenzar la ejecuci6n de la operaci6n. EI punta C representa la cantidad de unidades equivalentes a dicho nivel de aprendizaje y el D corresponde al punto a partir del cual se reanuda el aprendizaje, siguiendo la misma curva original.
C
D
B
YNl-------·············....·.. ·~ i i
YN2 ······T···--A: ,," ,'' ,, ,, ,
,, ,,,
Cu rv.iII de olvido CUrv.ill de aprendizaje
~ 311 rea nuda r el t rabajo
Ii'
,, ',
.,, ' ' ''
: Unidades
Figura 2.22
_...
Situaci6n de Aprendizaje-Olvido-Aprendizaje.
1 Resumen
57
2.7 Resumen En este capitulo se ha presentado un importante conjunto de conceptos sobre productividad en la construccion, y se han destacado los principales factores que la afectan y las categorias de perdidas que se producen debido a deficiencias que se presentan en diferentes areas de desempefio de los trabajos de construccion. Estos conceptos deben servir a los administradores de obras para enfocar adecuadamente su atencion y esfuerzo, con el objeto de reducir las perdidas que se ocasionan en las obras y para mantener una actitud permanente de mejoramiento. Finalmente se entregan los fundamentos del fenomeno de aprendizaje y se dan ciertas guias de como aprovechar esta importante caracteristica de los procesos productivos.
I
i
Conceptos de constructibilidad
L
a constructibilidad (en ingles: "constructability") consiste basicamente en incorporar personal con experiencia y conocimiento de construcci6n en las etapas pre1iminares de un proyecto, a fin de mejorar la aptitud constructiva de una obra. Debido a que la constructibilidad apunta hacia una ejecuci6n mas eficiente de los proyectos de construcci6n, resulta relevante inc1uir sus conceptos en este texto. La revisi6n que se presenta a continuaci6n se basa principalmente en los desarrollos publicados por el Construction Industry Institute (CII, 1987).
3.1 Introducci6n En el Capitulo 1 se mencion6 un conjunto de problemas que enfrenta la construcci6n, destacandose entre ellos la falta de integraci6n que existe entre las etapas de Definici6n, adquisiciones, disefio y construcci6n de un proyecto, cada una de las cuales es norrnalmente ejecutada por distintas entidades. Por otro lado, el mejorarniento individual de estas funciones no promueve necesariamente los mejores resultados de una obra. La constructibilidad integra estas partes y se transforrna en una de las herrarnientas mas utiles para los duefios 0 mandantes de proyectos. El Construction Industry Institute ha definido la constructibilidad como «el uso 6ptimo del conocimiento y experiencia de construcci6n en la planificaci6n, disefio, adquisiciones y manejo de operaciones de construcci6n». SegUn esto, es posible lograr grandes beneficios cuando las personas con conocimiento y experiencia en edificaci6n participan desde muy temprano en el desarrollo de un proyecto. La participaci6n del conocirniento y experiencia constructora en todas las actividades prelirninares de un proyecto, ayuda a una operaci6n mas eficiente y eficaz en terreno, al hacer posible preyer problemas que pueden acontecer en la obra y tomar asi las medidas que puedan solucionarlos en forma anticipada, durante la etapa de disefio 0 planificaci6n. 59
60
Conceptos de constructibilidad
3.2 Conceptos basicos La constructibilidad se sustenta en trece conceptos que se presentan en forma detallada mas adelante. Los primeros seis estan relacionados con la fase de planificaci6n conceptual de un proyecto. Los siete restantes estan relacionados con la fase de disefio y adquisiciones. Ademas, se ha generado un conjunto de conceptos especificos para la etapa de construcci6n, los que se presentan en forma resumida al final de este capitulo. La planificaci6n conceptual implica definir requerimientos funcionales y de ejecuci6n, evaluar la factibilidad del proyecto y estudiar los criterios para la ingenieria preliminar. Las decisiones hechas durante esta fase tienen un gran impacto sobre 10 que resta del proyecto, particularmente sobre la construcci6n, tal como se muestra en la Figura 3.1.
Alta
I
Planificaci6n Conceptual Disefio
Construcci6n IPuesta en marcha
-------==~
Baja lnicio Figura 3.1
Tiempo
Tennino
Capacidad para influir el costa final de un proyecto, a 10 largo de su cicio de vida.
El estudio de la constructibilidad ha orientado en forma importante sus esfuerzos hacia las etapas de disefio y adquisiciones, ya que en ellas existen muchas oportunidades donde aplicar la constructibilidad. Mientras que en la planificaci6n conceptualla constructibilidad que tiende a abordar los objetivos del proyecto, la organizaci6n y los planes generales de ejecuci6n, durante las etapas de disefio y adquisiciones, se manifiesta en el mejoramiento del contenido de pIanos, especificaciones, 6rdenes de compra, y programas.
Conceptos basicos
61
En general, los proyectos que promueven el uso de la constructibilidad tienen cuatro caracteristicas comunes: I.
El duefio y los contratistas (disefio y construcci6n) estan orientados a lograr la efectividad econ6mica global del proyecto, reconociendo la alta influencia que tienen las decisiones iniciales sobre el desempefio posterior de un proyecto.
2.
Los administradores del proyecto (por parte del duefio, contratista, etc.) usan la constructibilidad como su mejor herramienta para lograr los objetivos del proyecto, en 10 que respecta a costos y programas.
3.
Estos administradores integran tempranamente la experiencia de construcci6n al proyecto. Esto significa encontrar el tipo apropiado de personal especializado en construcci6n, con una comprensi6n acabada de la forma en que un proyecto es planeado, disefiado y construido.
4.
Los disefiadores 0 proyectistas son receptivos a la implementaci6n de la constructibilidad.
Estas caracteristicas estan orientadas al mejoramiento de la constructibilidad. La Figura 3.2 resume los conceptos vertidos anteriormente.
Ingenieria . receptiva
Figura 3.2
Elementos de mejoramiento de la constructibilidad.
62
Conceptos de constructibilidad
3.3 Conceptos de constructibilitlad durante la etapa de planificacion conceptual A continuaci6n se analizan los seis conceptos que sirven de base a la constructibilidad, destinados a mejorar las actividades y decisiones propias de la planificaci6n conceptual.
3.3.1 Los programas de constructibilidad forman parte de los planes de ejecuci6n del proyecto Este concepto establece que si la constructibilidad es adoptada en un proyecto y se tiene como objetivo aprovechar sus beneficios, entonces los planes para lograrla deben ser parte de los planes de ejecuci6n del proyecto. El plan de ejecuci6n, preparado por el dueno en las etapas iniciales de un proyecto, es un programa integrado y coordinado, destinado a completar todas las actividades y cumplir los objetivos del proyecto. Incluye la organizaci6n, los procedimientos operativos, el programa, el presupuesto y la estrategia general del proyecto. Este plan afecta el de los disenadores y constructores, los cuales deben coordinarse con el plan del dueno. En la ausencia de un plan de ejecuci6n generado por el propietario, los disenadores y constructores hacen sus propios planes, tomando en cuenta principalmente su beneficio particular y ajustandolos a su propia forma de trabajo. 8i el administrador de un proyecto desea tener un alto nivel de confianza en que un area funcional tal como la constructibilidad sea atendida eficientemente, debe procurar que se publique un plan escrito para esta area como una parte explicita del proyecto. La implementaci6n de la constructibilidad puede significar la introducci6n de cambio en muchas organizaciones y, como cualquier cambio, debe ser bien planificada y administrada para que sea realmente integrada. 8i la constructibilidad es vista tan s6lo como un esfuerzo especial y no como una parte regular de la planificaci6n, diseno, adquisiciones y construcci6n, sera dificil aprovechar todos sus beneficios. Los programas de constructibilidad contribuyen a la efectiva ejecuci6n de un proyecto en los siguientes aspectos: 1.
Ayudan a establecer las metas y objetivos del proyecto: Las metas de ingenieria y construcci6n deben ser consistentes con todos los objetivos del proyecto, evitando asi el peligro de la sub-optimizaci6n.
2.
Aportan una manera l6gica y sistematica de integrar diseno y construcci6n: El problema consiste en combinar gente (disenadores y constructores) con culturas, metas y potenciales diferentes, para que trabajen en conjunto de manera efectiva. Un programa de constructibilidad puede proveer los mecanismos para integrar eficientemente diseno y construcci6n.
Conceptos de constructibilidad durante la etapa de planificaci6n conceptual
63
3.
Proveen de un mecanisme para obtener experiencia en construcci6n a medida que se necesita: Los problemas 0 altemativas que involucran metodos 0 tecnicas, materiales, equipos, etc., pueden ser resueltos antes de que el disefio sea finalizado, como una manera de reducir los costos en terreno sin impactar en forma adversa los del disefio.
4.
Mejoran la comprensi6n del disefio por parte del personal de construcci6n: De esta forma se mejora 1a comunicaci6n ye1 respeto mutuo, y se previenen cambios en terreno que aparentemente son pequefios, pero que pueden provocar un problema de diseiio importante.
3.3.2 La planificacion del proyecto incorpora el conocimiento y experiencia de construcci6n en forma activa Este concepto esta dirigido a obtener beneficios de costa y plazo a traves de la inclusi6n de personas con experiencia en construcci6n en las funciones preliminares de planificaci6n. Estas personas son responsables de determinar cuM es la mejor manera de satisfacer las necesidades de una empresa, ya sea por aumento de capacidad, reducci6n de costos 0 mejoramiento de calidad. Existen muchos factores que pueden afectar el costa y plazo de 1a construcci6n, que pueden ser omitidos involuntariamente durante la etapa de p1anificaci6n conceptual. Algunos de ellos son: • •
Disponibilidad de materiales Disponibilidad de mana de obra
• •
Costo de 1a mana de obra Costo de transportes
•
Capacidad de la planta, etc.
Por otro lade, existe la posibi1idad de considerarlos adecuadamente, si las personas que entienden la relaci6n entre estos factores y sus efectos en 1a construcci6n, participan en el proceso de planificaci6n. Algunas aplicaciones de este concepto son: • •
Establecimiento de los objetivos del proyecto Selecci6n de los principales metodos de construcci6n
•
Selecci6n del terreno
• • • • •
Analisis de 1a factibilidad del programa Estimaciones de rendimiento en terreno Preparaci6n de estimaciones y presupuestos Desarrollo de la estrategia de contrataci6n Determinaci6n de fuentes de recursos (materiales, equipos, etc.)
64
Conceptos de constructibilidad
3.3.3 La fuente y calificacion del personal con conocimiento y experiencia de construccion, varra segun las diferentes estrategias de contratacion En la preparaci6n de los planes de ejecuci6n de un proyecto, el duefio debe establecer su estrategia de contrataci6n de servicios de construcci6n. Esta estrategia esta gobemada por varios factores, tales como la preferencia del duefio en cuanto al esquema contractual a usar (costo-reembolsable, precio-fijo u otros), 0 si 10 prefiere, concentrar responsabilidades a traves de un solo contratista para llevar a cabo el disefio y construcci6n 0 dividirlas al optar por contratistas independientes de disefio y construcci6n. La estrategia especifica para un proyecto esta dada, finalmente, por las condiciones del trabajo y por los objetivos que el duefio tenga. Sin embargo, hay que tener en cuenta que los distintos tipos de contratos existentes aportan el conocimiento y experiencia en construcci6n en diferentes condiciones y oportunidad. Por ejemplo, en un contrato a suma alzada 0 de precio fijo, el contratista normalmente se integra al proyecto una vez que el disefio esta completamente terminado, no participando en absoluto en el de-sarrollo de las etapas iniciales. En este caso el duefio debeni buscar otro tipo de soluci6n para contar con la experiencia de construcci6n anticipadamente, tales como: •
Seleccionar un contratista para el disefio y construcci6n, incorporando con anticipaci6n su conocimiento y experiencia para que ayude en la etapa conceptual.
•
Elegir un contratista como consultor de constructibilidad durante la etapa conceptual.
•
Utilizar un Administrador de Construcci6n (Construction Manager) que incorpore la constructibilidad entre sus responsabilidades.
•
Contratar a un profesional de construcci6n experimentado, como consultor para la constructibilidad.
3.3.4 Los programas generales del proyecto son sensibles a la construccion Este concepto establece el principio de que la fecha de termino de los proyectos y los requerimientos de la fase de construcci6n deberian ser los elementos centrales de un plan para optimizar los costos y programas del proyecto. La fase de planificaci6n conceptual establece una programaci6n para todo el proyecto, para optimizar tiempo y costa en forma global, y lograr los plazos requeridos por el dueno. Por otro lado, el diseno, las adquisiciones y la construcci6n tienen su propia secuencia y duraci6n 6ptima. Pocos proyectos tratan de lograr la optimizaci6n de todo el proceso.
,,
Conceptos de constructibilidad durante la etapa de planificaci6n conceptual
65
En e1 proceso de p1anificaci6n frecuentemente se usa 1a tecnica de programaci6n de «FORWARD PASS», es decir, se satisfacen primero los p1azos de 1a p1anificaci6n, diseiio y adquisiciones y se deja 10 que queda ala construcci6n. Esto ocurre porque los mandantes y diseiiadores estan genera1mente invo1ucrados en las fases conceptual y de disefio de un proyecto, y asi tienden a proteger sus respectivas actividades, sin sensibilizarse por las necesidades de 1a construcci6n. Duefios y disefiadores frecuentemente asumen que 1a construcci6n tiene una gran flexibi1idad para terminar e1 trabajo en e1 tiempo remanente. Para 10grar los beneficios de 1a constructibi1idad, los duefios deben preocuparse de las 1imitaciones de esta aproximaci6n y requerir que todos los programas de los proyectos sean determinados usando «BACKWARD PASS», es decir, considerando desde 1a fecha de termino hacia atras, asignando suficiente tiempo para 1a construcci6n y basandose en un ana1isis del balance requerido en los tiempos asignados a cada una de las etapas. Considerar 1a etapa de construcci6n tempranamente en e1 desarrollo de toda 1a programaci6n del proyecto, tiene e1 potencial de intercambiar trabajos de terreno, que se deben rea1izar a un alto costo, por actividades de p1anificaci6n, disefio yadquisiciones, de menor costo. E1 resultado es 1a efectividad econ6mica global de los programas del proyecto. Los siguientes itemes son importantes consideraciones en 1a p1anificaci6n conceptual, a1 desarrollar los programas de construcci6n: •
La secuencia de las principa1es actividades de construcci6n y subcontratos
•
E1 estab1ecimiento de duraciones realistas para las actividades de construcci6n, con e1 fin de prevenir costos por sobretiempo, ace1eraci6n 0 altos nive1es de mana de obra
•
E1 efecto de nive1ar los recursos de construcci6n durante e1 desarrollo de las actividades de disefio y adquisiciones
•
E1 impacto de las condiciones c1imaticas en las actividades de construcci6n inc1uye 1a definici6n de epocas mas apropiadas de ejecuci6n, si es necesario
•
E1 tiempo de adelanto necesario para e1 envio de las principa1es partes de equipos, bajo diferentes altemativas de adquisici6n
•
La asignaci6n de tiempo suficiente para movilizaci6n en areas remotas, inc1uyendo e1 tiempo para rec1utar y capacitar mana de obra cuando se requiera
•
La asignaci6n de tiempo suficiente para los procesos de contrataci6n y subcontrataci6n
66
Conceptos de constructibilidad
3.3.5 Las modalidades de diseno basico, toman en cuenta los principales metodos constructivos Es posible lograr metodos constructivos eficientes si estos son considerados como conductores del disefio, es decir, si son parte importante en el desarrollo de un disefio orientado a facilitar la construcci6n, haciendola mas eficiente y econ6mica. Un proceso interactivo de planificaci6n y la medici6n de la efectividad de los principales metodos de construcci6n, como altemativas para la satisfacci6n de los requerimientos del proyecto, son c1aves de la constructibilidad. Las principales aplicaciones del analisis de los metodos, como datos importantes del disefio, son las siguientes: •
La utilizaci6n del concepto de modularizaci6nJprefabricaci6n para la construcci6n
•
Sistemas de excavaci6n en diferentes condiciones
•
Sistemas de fundaciones y su impacto en las operaciones de construcci6n
•
Uso de pre-ensamblaje 0 pre-armado como una soluci6n constructiva
3.3.6 La distribuci6n de las instalaciones en terreno deben promover una construcci6n eficiente Este concepto propone el principio de que la eficiencia de la construcci6n es un criterio importante en la distribuci6n, tanto de las instalaciones permanentes como de las temporales. Una efectiva instalaci6n en terreno puede facilitar las actividades de construcci6n, reducir las perdidas de productividad y reducir los costos en muchas formas, como por ejemplo: 1.
Proveer de un espacio adecuado para almacenamiento y talleres de trabajo, y una adecuada 10calizaci6n de estos en relaci6n al sitio de trabajo.
2.
Facilitar el acceso de equipos, materiales y personal.
3.
Donde existan altematiyas econ6micas, evitar tipos de construcci6n complejos y de alto costo, como trabajos subterraneos, elevados, 0 adyacentes a construcciones existentes. Eyitar la construcci6n bajo agua siempre que sea posible.
4.
Utilizar las obras permanentes para usos temporales de construcci6n. El gasto adicional de las instalaciones temporales puede evitarse cuando el disefio y la secuencia de construcci6n de las instalaciones permanentes son estructurados para permitir su uso durante las operaciones de construcci6n.
, I
Conceptos de constructibilidad durante el diseno y adquisiciones
67
5.
Allocalizar el espacio para la bodega, areas de estacionamiento, etc., considerar la distancia allugar de trabajo. Se deben ubicar en forma cercana a la ejecuci6n de la obra.
6.
Proveer de un plan efectivo de construcci6n del drenaje, dando atenci6n a las areas bajas y areas de alta corriente.
7.
Cuando las emisiones de poluci6n afecten adversamente la construcci6n, buscar altemativas que minimicen dichos efectos.
8.
Considerar las necesidades potenciales de acceso y evacuaci6n de emergencia.
3.4 Conceptos de constructibilidad duranteel diseno yadquisiciones A continuaci6n, se revisan los principales conceptos aplicables en la etapa de disefio y adquisiciones.
3.4.1 La constructibilidad de un proyecto se mejora cuando los programas de disefio y adquisiciones son sensibles a la construccion Como se discuti6 anteriormente, la planificaci6n inicial 0 conceptual de proyectos debe buscar la optimizaci6n de todos los programas para lograr el maximo beneficio global del proyecto. Esta optimizaci6n casi siempre esta centrada en aspectos de costa 0 plazos. EI alto costo relativo de la construcci6n comparado con el de disefio y adquisiciones, generalmente debiera dar a la construcci6n el mayor peso en la optimizaci6n de la programaci6n. La planificaci6n de proyectos deberia considerar estas relaciones y valores de costo tan pronto como sea posible. La no consideraci6n del programa de construcci6n es un oneroso error de la administraci6n. El duefio, el administrador del proyecto, el administrador de la construcci6n, el disefiador y el contratista, tienen tres areas principales donde mirar para optimizar los programas del proyecto: disefio, adquisiciones y construcci6n. Aunque cada uno tiene una secuencia particular para su logro mas eficiente, ellos deben integrarse para generar un programa global mas eficiente para el proyecto.
3.4.2 Los disefios son configurados para permitir una construccion eficiente Este concepto enfatiza la incorporaci6n de la constructibilidad en el esfuerzo de disefio. Los principales metodos de construcci6n establecidos durante la fase de planificaci6n conceptual se expanden y refinan. EI resultado deseado es facilitar el intercambio de ideas entre construcci6n y disefio, antes de que se Heven al papel las actividades de este ultimo.
68
Conceptos de constructibilidad
Generalmente, el concepto de una obra es desarrollado por profesionales de proceso y disefio, cumpliendo los criterios del clienfe. Durante esta etapa se generan pIanos y especificaciones en cada disciplina de disefio. La idea es aplicar la constructibilidad para analizar cuidadosamente la distribuci6n espacial de la obra, su facilidad de mantenci6n posterior, su operatividlid y seguridad, etc., con el objeto de incorporar sus resultados al disefio. Los siguientes factores deben estar siempre constructibilidad:
pre~entes
durante los amllisis de
.
Simplicidad: Una complejidad injustificada no ayuda a nadie y aumenta la probabilidad de concluir con un producto insatisfactorio. Flexibilidad: Es deseable que el personal de construcci6n en terreno pueda seleccionar metodos altemativos 0 innovadores. Los disefios deberian especificar los resultados deseados y no limitar los diferentes modos de obtenerlos. Secuencia: La secuencia de la instalaci6n de materiales y equipos es tanto una consideraci6n de disefio como de adquisiciones y construcci6n. Muchas veces los disefios evolucionan de tal manera que se descubre, demasiado tarde, que se ha dejado totalmente bloqueado el acceso allugar de ejecuci6n de una operaci6n. La configuraci6n de las obras no deberia limitar 0 restringir la secuencia de instalaci6n. Sustituciones: 0 altemativas que merezcan atenci6n, evitando el «siempre se hace de esta manera». Disponibilidad de mano de obra: La disponibilidad de mana de obra y el nivel de especializaci6n de los trabajadores deben ser acuciosamente explorados. Cualesquiera de estas restricciones pueden tener un impacto econ6mico importante en un proyecto y requieren ser consideradas durante la fase de disefio. Los disefios que requieran capacidades laborales especiales deben ser minimizados en todos los casos; ocurre 10 mismo con aquellos que demandan un uso intensivo de mana de obra. La constructibilidad no tiene como objetivos el abaratar el disefio 0 modificar los objetivos del proyecto, sino obtener la participaci6n mas amplia en el establecimiento de un control anticipado de los costos y del programa de construcci6n. EI mayor obstaculo para un efectivo programa de constructibilidad es el sindrome de «solo revisar». Esto ocurre cuando los productos completos 0 sustancialmente completos del disefio son meramente revisados por la construcci6n. Esta situaci6n, de por si, es un claro reflejo de que el programa de constructibilidad no esta funcionando en forma efectiva.
3.4.3 La constructibilidad es mejorada cuando el diseno de elementos es estandarizado Este concepto aborda la obtenci6n de beneficios en terminos de costos y prograrna a traves del uso de la estandarizaci6n, un proceso mediante el cual se logra que
_ . to
Conceptos de constructibilidad durante el diseiio y adquisiciones
69
los elementos de un proyecto sean regular y ampliamente usados, esten disponibles o sean nipidamente aprovisionados. Muchos de los elementos de un proyecto tienen un potencial de estandarizaci6n. Las dimensiones, tipos de materiales, formato de disefio gnifico, detalles de construcci6n y sistemas de instalaciones de edificios pueden ser estandarizados. La estandarizaci6n resulta con la ayuda de la administraci6n, a traves de los esfuerzos del personal de disefio, de la experiencia de construcci6n, etc. El plan de ejecuci6n del proyecto debe reflejar un compromiso de aplicaci6n de la estandarizaci6n, siempre que sea posible beneficiarse de sus ventajas. Los niveles apropiados de estandarizaci6n son determinados a traves del examen de las ventajas y desventajas para el proyecto. Algunos beneficios de la estandarizaci6n son: 1.
Beneficios de la curva de aprendizaje debido a operaciones repetitivas, incrementando productividad y calidad.
2.
Descuentos por volumen de compras (mas de los mismos elementos).
3.
Simplificaci6n de la adquisici6n de materiales (menos elementos distintos).
4.
Simplificaci6n del manejo de los materiales en obra (menos elementos distintos).
5.
Reducci6n en tiempo de disefio.
6.
Otros beneficios, resultantes de la gran intercambiabilidad de piezas y la reducci6n de la variedad de piezas almacenadas en la bodega.
Sin embargo, la estandarizaci6n tambien presenta algunas desventajas, tales como: 1.
Puede producir un aumento de la cantidad de material usado y del peso de los elementos.
2.
Puede reducir la creatividad del disefio.
3. Grandes volumenes de compra y envlos tempranos de materiales pueden incrementar los costos de inventario.
3.4.4 La constructibilidad es mejorada cuando la eficiencia de construcci6n es considerada en el desarrollo de especificaciones Este concepto discute el rol de la incorporaci6n del conocimiento de construcci6n en el desarrollo de las especificaciones. Ello puede contribuir significativamente ala generaci6n de especificaciones que promoveran la eficiencia de las operaciones de construcci6n en terreno.
70
Conceptos de constructibilidad
Uno de los factores mas importantes que afectan la eficiencia y el costa de la construcci6n es el caracter de las especificaciones que se siguen ya que son el medio principal por el cual el disefiador comunica los detalles de disefio al constructor y a los fabricantes. La constructibilidad ayuda a producir especificaciones claras y completas, 10 cual facilita la eficiencia de fabricaci6n y construcci6n.
3.4.5 La preparaci6n de disenos modulares 0 preensamblados para facilitar la fabricaci6n, transporte e instalaci6n, mejora la constructibilidad La modularizaci6n 0 preensamblado es una forma de abordar la construcci6n de una obra, y la decisi6n de usar estos esquemas deberia ser tomada durante la fase de planificaci6n conceptual. El preensamble 0 prearmado corresponde al proceso en el cual varios materiales, componentes prefabricados y/o equipos, son unidos en una ubicaci6n remota, para una subsecuente instalaci6n en terreno como una sola unidad. Para completar el armado, normalmente se necesita de trabajo adicional en terreno. La modularizaci6n corresponde a productos que resultan de operaciones remotas de armado, que pueden incluir porciones de muchos sistemas. Generalmente, es la unidad 0 componente transportable de mayor tamafio de una instalaci6n u obra. Existen varios factores que hacen interesante usar este tipo de metodo. La Figura 3.3 presenta los principales factores. EXTERNOS
INTERNOS
Condiciones adversas
r-----
Condiciones competitivas
r-----
Tecnologfa especializada Condiciones ventajosas de fabricaci6n
I-- Programa muy
USODE METODOS ESPECIALES DE CONSTRUCCION
r-----
EN UN
PROYECTO ESPECIFICO
r----L..-
Figura 3.3
exigente I-- Demanda del
duefio ~
Requerimientos especiales de disefio
I-- Disefio ~~dular
o repetltlvo .....rl .~ .
Ahorros potenciales
Factores que favorecen el uso de metodos de modularizaci6n
0
prearmado.
Conceptos de constructibilidad durante el diseno y adquisiciones
71
La uti1izaci6n de estos metodos requiere un importante aporte de experiencia y conocimiento en proyectos materia1izados donde se haya usado esta metodo10gia, dado que imponen varias demandas y restricciones para las etapas de diseiio, adquisiciones y construcci6n. Entre los aspectos mas importantes a considerar estan los siguientes: •
Diseiio orientado a su fabricaci6n, transporte e insta1aci6n
•
Mano de obra ca1ificada para este tipo de trabajo
•
Sistema y procesos de fabricaci6n
•
Transporte de grandes elementos
•
Faenas y maniobras para 1a insta1aci6n en terreno
3.4.6 EI diseiio de los proyectos debe considerar la accesibilidad del personal, materiales y equiposallugar de construcci6n La accesibilidad necesaria de trabajadores, materia1es y equipos debe ser considerada en e1 diseiio. Los efectos de una pobre accesibilidad pueden ser muy serios, provocando grandes demoras, baja productividad y errores durante todo e1 trabajo. Por 10 tanto, es necesario rea1izar estudios de accesibi1idad que eviten los problemas mencionados. La accesibilidad puede ser un problema en: 1. Proyectos en 1ugares cerrados, 0 donde 1a capacidad vial es limitada. 2.
Adiciones 0 modificaciones a proyectos existentes, en areas congestionadas, o cuando el espacio de trabajo es restringido.
3.
Trabajos a mucha altura.
4.
Insta1aci6n de equipos de grandes dimensiones 0 gran peso.
5.
Sitios con variaciones topograficas importantes.
6.
Localidades con ubicaci6n contigua a otros proyectos recien construidos.
7.
Lugares con condiciones extremas de medio ambiente, como clima, terrenos con dep6sitos de basura, vegetaci6n, etc.
8.
Trabajos en terrenos muy cercanos a antiguas construcciones subterraneas.
9.
Proyectos que invo1ucren multiples contratistas.
A1gunas recomendaciones generales para asegurar una adecuada accesibi1idad inc1uyen: 1.
Promover distancias cortas y movimientos faci1es para e1 acceso de los trabajadores a los sitios de trabajo.
72
Conceptos de constructibilidad
2.
Los sistemas de transporte, tanto vertical como horizontal, deben permitir un acceso nlpido a los puestos de trabajo.
3.
Las areas de almacenamiento deben permitir una transferencia faci! de materiales y equipos a los lugares de trabajo.
4.
El disefio debe permitirun faci! acceso durante la construcci6n, como tambien durante la operaci6n y mantenci6n de las obras.
5.
Se deben considerar posibles atrasos en la llegada de equipos mayores, de modo que de producirse esta situaci6n, su instalaci6n no afecte al resto de la obra.
6.
La distribuci6n de obras subterraneas debe considerar necesidades de transito de equipos pesados por las vias de acceso establecidas.
7.
Hay que estudiar adecuadamente la coordinaci6n del trabajo de varias cuadrillas 0 subcontratistas en espacios reducidos.
8.
Se debe analizar y resolver problemas que se pueden presentar con operaciones productivas existentes.
9.
Hay que considerar adecuadamente en el disefio y construcci6n las restricciones dimensionales que pueden existir en la obra, que limiten el tamafio de la maquinaria de construcci6n y de los equipos a instalar.
Es conveniente preparar una lista de verificaci6n de accesibilidad, para identificar las oportunidades y problemas que pueden presentarse durante el trabajo del proyecto. Para dificultades mas serias y costosas, es posible usar modelos de simulaci6n computacionales para planificar el trabajo. Quizas el mecanismo mas efectivo para asegurar la accesibilidad es la revisi6n de las caracteristicas y detalles del proyecto por el personal de construcci6n.
3.4.7 La constructibilidad es mejorada cuando el disefio facilita la construcci6n bajo condiciones climaticas adversas Los proyectos construidos en localidades donde las condiciones climaticas son adversas, introducen restricciones para el disefio y construcci6n. Los disefiadores deberan investigar formas mediante las cuales la exposici6n a temperaturas extremas 0 los efectos de la lluvia (particularmente el barro) puedan ser minimizados. En suma, debe reducirse en 10 posible, la cantidad de trabajo realizado ala intemperie. Algunas areas tipicas a considerar son: •
La distribuci6n de las instalaciones debe permitir facil acceso en condiciones climaticas adversas
•
Proveer de adecuada protecci6n al personal
•
Seleccionar materiales que no se deterioren facilmente
Conceptos de constructibilidad aplicables a la etapa de construcci6n
•
73
Usar prefabricaci6n, preannado y modularizaci6n para reducir trabajo en terreno Programar el trabajo de modo de maximizar e1 uso de periodos de buen tiempo Seleccionar materiales y equipos que puedan ser despachados en condiciones de mal tiempo, con un alto nivel de confiabilidad Drenaje adecuado del terreno, junto con una buena iluminaci6n Programar despacho de equipos y materiales, a fin de minimizar las necesidades de protecci6n en terreno Contar con lugares de almacenamiento adecuadamente protegidos
3.5 Conceptos de constructibilidad aplicables a la etapa de construcci6n A continuaci6n se presenta un resumen con los principales conceptos aplicables a la etapa de construcci6n 0 trabajo en terreno.
3.5.1 La constructibilidad se mejora cuando se usan metodos innovadores de construcci6n Tal como es conveniente incorporar la experiencia a las etapas previas ala construcci6n, es tambien importante aplicarla a esta como un medio de mejorar la eficacia de las operaciones en terreno. Un metodo de construcci6n corresponde a la manera tecnica en que se utilizan varios recursos de construcci6n. Un metodo innovador es aquel que no es considerado de pnictica comun y que representa una soluci6n creativa a las dificultades que se presentan en terreno. Estas innovaciones pueden ser muy variadas, y generalmente son pequefios progresos 0 ideas que se van incorporando a los metodos existentes, tales como: Mejores secuencias de ejecuci6n de las tareas Uso innovador de materiales y sistemas de construcci6n Creaci6n 0 adaptaci6n de herramientas manuales Usos innovadores de la maquinaria de construcci6n Empleo de la prefabricaci6n y modularizaci6n Es importante destacar que en otros paises mas desarrollados, las empresas constructoras disponen de bibliotecas que acumulan estas innovaciones para su uso en otras aplicaciones 0 nuevas obras. Muchas de ellas provienen de personal experi-
74
Conceptos de constructibilidad
mentado que va generando sus propias soluciones para resolver problemas que enfrenta en la ejecuci6n de sus tareas.
3.5.2 Otros aspectos que ayudan a la constructibilidad de las operaciones en terreno Otros aspectos 0 recomendaciones que promueven una mejor constructibilidad en terreno son los siguientes: •
Desarrollar 0 adaptar herramientas y equipos cuando sea conveniente
•
Asignar errecurso humano en forma efectiva, para aprovechar estandarizaci6n y repetici6n
•
Evaluar permanentemente nuevas altemativas de construcci6n
•
Usar los metodos y materiales mas apropiados a las caracteristicas y condiciones del proyecto u obra
•
Utilizar una planificaci6n detallada para evitar congesti6n y mantener rutas de acceso abiertas
•
Estandarizar las operaciones de construcci6n y aprovechar la repetitividad
•
Incorporar problemas potenciales en la planificaci6n y secuencia, planificando en funci6n de los riesgos identificados
•
Estudiar, en forma anticipada, los metodos a utilizar en operaciones complicadas 0 dificiles
•
Utilizar metodos de trabajo que permitan continuar cuando otras actividades se interrumpen 0 atrasan
•
Controlar y apoyar con mas enfasis aquellos trabajos altamente sensibles a problemas de calidad
3.6 Implementaci6n de un programa de constructibilidad En muchos paises, la constructibilidad se considera como una de las mas significativas oportunidades para mejorar la industria de la construcci6n. Existe amplia aceptaci6n de que la premisa basica de la constructibilidad que integra la experiencia y conocimiento de construcci6n en la planificaci6n, diseno, adquisiciones y construcci6n es beneficiosa y produce mejoramientos significativos. Sin embargo, no hay una sola metodologia aceptada para lograr esta integraci6n. Implementar la constructibilidad puede resultar muy facil en ciertos tipos de obras donde se usan esquemas contractuales que favorecen la integraci6n, tales como los proyectos llave en mano, pero puede ser mucho mas dificil en otras, donde el diseno y la construcci6n son efectuados por contratistas distintos e independientes.
Implementaci6n de un programa de constructibilidad
75
La separaci6n tradicional de ingenieria y construcci6n, en los proyectos de construcci6n, debe ser reducida si se pretende incorporar la constructibilidad. Esto requiere de juntar las culturas de la ingenieria y construcci6n. El desafio de la administraci6n es lograr esta uni6n en una forma facil, automatica, y permanente. La validez de la constructibilidad como una herramienta para aumentar la productividad y calidad, y reducir los costos de construcci6n es ampliamente aceptada en la industria de la ingenieria y construcci6n en Estados Unidos, y muchas compafiias tienen programas efectivos para ello. El tamafio de la compafiia 0 del proyecto no es una barrera para la constructibilidad. Es igualmente valiosa en organizaciones grandes 0 pequefias. Los programas de constructibilidad han demostrado que disminuyen los costos, sin importar si es una obra grande 0 pequefia. Lo importante es incluir todos los elementos esenciales para que el equipo del proyecto tenga bases comunes, a fin de lograr una efectiva acci6n conjunta de todos los participantes en la constructibilidad. La constructibilidad funciona mejor cuando se asume como una forma de llevar a cabo el negocio con un beneficio evidente. Como tal, debe permitir cambios y examenes peri6dicos. Mientras que un programa simple no se ajusta a todas las compafiias por igual, existen elementos comunes a todos los programas exitosos implementados a la fecha en otros paises: •
La existencia de una comunicaci6n clara del compromiso de la administraci6n superior con la constructibilidad
•
Un ejecutivo
•
Considerar la constructibilidad como una disciplina equivalente a las tradicionales
•
La creaci6n de un programa corporativo permanente, junto con programas particulares para cada proyecto El uso de procedimientos y metodologias «amigables» por parte de todos los participantes
•
0
lider de la constructibilidad en el proyecto
•
Una base de datos de lecciones aprendidas a nivel de empresa
• •
Un programa de entrenamiento y capacitaci6n Un metodo sencillo de evaluaci6n y retroalimentaci6n
3.6.1 Programa para una empresa Al establecer un programa de constructibilidad, ya sea para una compafiia grande o pequefia, es importante considerar las siguientes etapas para la implantaci6n:
Auto evaluacion de la empresa: Un paso preliminar importante para establecer un programa es evaluar la situaci6n actual de la empresa en terminos de construc-
76
Conceptos de constructibilidad
tibilidad. Es decir, es siempre conveniente conocer el punto de partida e identificar las principales debilidades existentes. Adicionalmente, esta fotografia de la situaci6n inicial se transforma posteriormente en el marco de referencia para la comparaci6n y evaluaci6n de mejoramientos. Politicas: La administraci6n superior de la empresa debe plantear las politicas de la compania en cuanto a la constructibilidad, inc1uyendo al menos los siguientes elementos: resultados deseados •
fundamentaci6n
•
nivel de compromiso
•
definici6n de responsabilidades
Ejecutivo de constructibilidad: La constructibilidad se aprovecha mejor cuando es patrocinada por un alto ejecutivo de la empresa que participe en el desarrollo de sus politicas. No es necesario que realice la implementaci6n personalmente, perc es responsable de ver que se haga de una manera efectiva y programada. Debe estar personalmente identificado con la constructibilidad y jugar un rol central en su implementaci6n y continua utilizaci6n. Organizaci6n: Es conveniente que se agreguen otras funciones de canicter temporal ala organizaci6n de la empresa. Algunas funciones deseables son las siguientes: Administrador de la constructibilidad: Este administrador debe tener, en 10 posible, un gran conocimiento y experiencia en construcci6n. Su funci6n principal debiera ser la coordinaci6n de todos los esfuerzos de constructibilidad que se lleven a cabo en proyectos importantes. Encargado de bases de datos de constructibilidad: Su funci6n principal debiera ser la creaci6n, mantenci6n y aplicaci6n de las «lecciones aprendidas» por la empresa. Procedimientos: Es necesario generar procedimientos para el funcionamiento operacional de un programa de constructibilidad, inc1uyendose aquellos referidos a: 1. 2.
Funci6n y estructura de la organizaci6n. Proceso de entrenamiento y capacitaci6n.
3. 4. S. 6.
Proceso de implementaci6n en las etapas tempranas de los proyectos. Proceso de revisi6n peri6dica de especificaciones y procedimientos de terreno. Proceso de evaluaci6n de la constructibilidad. Proceso de retroalimentaci6n para las lecciones aprendidas.
7.
Mantenci6n de bases de datos de lecciones aprendidas.
Evaluaci6n: Los administradores de los proyectos deben proveer de evaluaciones peri6dicas de efectividad del programa de constructibilidad.
Implementaci6n de un programa de constructibilidad
77
Base de Datos: Muchas organizaciones, grandes 0 pequeiias, encuentran util desarrollar y mantener un archivo de lecciones aprendidas de constructibilidad que :ienen especial relevancia en sus actividades. Una de las mejores formas de hacerlo cs con una base de datos computacional.
3.6.2 Programas a nivel de proyectos La actitud mas importante de los dueiios es la de asumir su responsabilidad con relaci6n a incorporar la constructibilidad como una parte de la metodologia del proyecto. Ellos son los principales beneficiarios de la constructibilidad y, por 10 tanto. los que deben hacer el esfuerzo mas importante para lograr su incorporaci6n. Si no existe el compromiso de los dueiios de un proyecto por usar esta herramientao entonces su implementaci6n sera un fracaso. La Figura 3.4 muestra el proceso de incorporaci6n de la constructibilidad en un proyecto, destacando las principales etapas para su realizaci6n. Identificacion del contexto del proyecto • Tipo y dueiio ·Objetivos • Requerimientos especiales • Ubicaci6n
Creacion del equipo del proyecto
Determinacion del esquema contractual
............--1. Objetivos y criterios del proyecto • Dueno involucrado • Detenninar opciones para una • Disenador receptivo participaci6n temprana de la • Participaci6n 'temprana de la experiencia en construcci6n experiencia en construcci6n
Preocuparse de la constructibilidad • Situaci6n de apoyo • Compromiso con efectividad economica • Uso de la constructibilidad para el logro de los objetivos del proyecto
Figura 3.4
Implementar las mejoras de constructibilidad • Programa de constructibilidad • Estudios 1----1~ • Planificaci6n previa ala construcci6n • Interfase con diseiio 1..• Revisi6n
__
Proceso de mejoramiento de la constructibilidad de un proyecto.
1 t,r,i}
a.ii
78
Conceptos de constructibilidad
Uno de los aspectos mas importantes dentro de este proceso es la clara determinaci6n de los objetivos que se persiguen para el proyecto, ya que estos tienen importantes consecuencias para el disefio y la construcci6n. Cada objetivo establecido puede imponer distintas consecuencias para las etapas mencionadas. Por 10 tanto, un analisis cuidadoso de ellas permite comprender apropiadamente su impacto sobre los parametros basicos de evaluaci6n'de un proyecto: plazo, costa y calidad. Un resumen de algunas de estas consecuencias se muestra en la Figura 3.5. Objetivo del proyecto
Consecuencias para eldisefio
Consecuencias para la construcci6n
Minimizaci6n del costo
• Eficiencia en el diseiio y uso de tnateriales • Uso de materiales y practicas estandares
• Sistema mas econ6mico • Optimizaci6n de programas • Metodos eficiente
Minimizaci6n del costo del cicio de vida de la obra
• Diseiio para una operaci6n eficiente • Enfasis en calidad y confiabilidad
• Aumento del costa de la construcci6n • Estandares de calidad mas altos • Construcci6n de mayor calidad
Maximizaci6n de la confiabilidad, funcionalidad yestetica
•• Evaluaci6n de mas alternativas • Mayor detalle en requerimientos
• Aumento de la construcci6n • Estandares de calidad mas altos
Minimizaci6n de la duraci6n del proyecto
• Antecedentes conservadores para el diseiio • Aumento en coordinaci6n de actividades concurrentes
• Construcci6n traslapada • Enfasis en planificaci6n y coordinaci6n • Peak mayor de personal
Requerimientos muy exigentes, tanto tecnicos, como de desempeiio
• Investigaci6n y desarrollo • Analisis mas sofisticado • Menor uso de diseiios tradicionales • Mayor atenci6n a la construcci6n
• Analisis y planificaci6n muy detallados • Metodos innovadores de construcci6n • Mayor integraci6n con disefio • Puesta en rnarcha es una experiencia distinta
Otros objetivos especiales (flujo de caja, adquisiciones, etc,)
• Niveles de recursos son alterados • Restricciones en operaciones de diseiio y alternativas • Extensiones de programas
• Niveles de recursos alterados • Innovaci6nen programaci6n • Restricciones en secuencia y metodos • Aumento de duraci6n
Figura 3.5 proyecto.
Consecuencias para el disefio y la construcci6n de diferentes objetivos de un
3.7 Conclusiones Dados los antecedentes te6ricos que enmarcan la constructibilidad, y los benetlcios que se pueden lograr implementandola, es facil ver que su aplicaci6n a la construcci6n seria de gran utilidad para muchas empresas y proyectos.
Conclusiones
79
EI marco teorico es [acil de aceptar y entender, pero su aplicacion resulta mucho mas dificil debido a que los proyectos de construccion son unicos. Para la aplicacion de este concepto, es importante realizar una evaluacion del personal de la empresa donde se ponga en pnictica, debido ala conjugacion de intereses de distintas especialidades, como son las de ingenieria y construccion. Los beneficios que se pueden obtener con la aplicacion de este concepto en la construccion son cuantiosos debido, entre otros, al alto indice de trabajo rehecho que se puede apreciar en los proyectos, 10 que genera uno de los mayores gastos extras. Una de las mayores dificultades que se preveen para la total aplicacion de este concepto es la tendencia en la construccion, a separar los contratistas de disefio de los de construccion, 10 que dificulta la incorporacion de experiencia y conocimiento en las etapas preliminares. Lo anterior se puede salvar, en parte, aplicando fuertemente los conceptos a nivel de los duefios de proyectos, los que deberan exigir que se desarrolle la constructibilidad en las bases de los proyectos, junto con una capacitacion general sobre el tema. Se debe dejar de lado la idea de optim;zar el disefio y la construccion por separado, y adoptar la de optimizar el proyyetO globalmente. //
Se preve que la aplicacion de este concepto en la construccion peTI)'litira obtener mejores proyectos a menores costos, mayor productividad y mas probabilidades de completar los proyectos en menos tiempo. Finalmente, y siendo la implementacion de la constructibilidad un proceso de mejoramiento, es posible apreciar que este es muy similar a los que se proponen para otros programas de mejoramiento, tales como aquellos orientados ala calidad y la productividad. Es por ello que, a pesar de que en este Capitulo se ha presentado la constructibilidad como un proceso de mejoramiento individual, esta tiene muchos elementos comunes con otros esquemas, por 10 que se considera conveniente producir su integracion en un objetivo comun y hacer un solo esfuerzo para lograr el objetivo global de un mejoramiento total de las empresas y proyectos de construccion.
Planificacion de operaciones de construcc·6
".
4.1 Introducci6n orno citamos anteriormente la planificacion una h rramienta fundamental para la toma de decisiones en la con truccion y p r 10 tanto para la administraci6n de un proyecto U obra Sin planificaci6n el cur 0 d acci6n e transforma en una serie de cambios aleatorios de direcci6n. in I marco de referencia aportado por la planificaci6n, el seguimiento y posterionnente el control no tienen entido.
C
La planificaci6n puede ser definida como la determinaci6n de la metodologia 0 camino que se va a utilizarpara el cumplimiento de un objetivo especifico. Una buena planificaci6n asegura que carla tarea tenga la oportunidad de ser ejecutada correctamente en ellugar apropiado y en el momenta oportuno. Es decir, la planificaci6n tiene como prop6sito principal10grar el cumplimiento de un objetivo con la minima interferencia producida por eventos que puedan retra ar 0 detener su logro. Otra funcion importante de la planificaci6n es la de servir como base de referencia para el eguimiento y el control. El seguimiento corr ponde al proceso de obtenci6n de la informacion sobre la obra nece aria para 1control. Control es el proc 0 de toma de decisiones sobre la base de la infonna ion respecto a la situacion a tual para actuar obre el de arrollo futuro d una obra y asegurar asi el cumplimi nto de 10 objetivos planteados. La planificacion p rmite una utilizacion eficient de 10 reCUT os y fortalece la posicion del admini trador. E to ultimo d bido a que pueden rninimizar las influencia n gativas y tran fem responsabilidad dir cti as a otro . La funcion de planificaci6n y control e de arrolla de una forma dimimica y continua dentro de 10 que se conoce como el cicIo d planificaci6n. Un principio ba ico d ta funcion es que no ha planifica ion qu umpla plenamente en la realidad practica ya que ella es 010 un modele de nue tra intenciones en 81
82
Planificacion de operaciones de construcci6n
CONTROLY TOMADE DECISIONES
SEGUIMIENTO
PLANIFICACION
EJECUCION
Figura 4.1 Cicio de planificaci6n.
cuanto ala fonna en que pretendemos llevar a cabo una tarea. E1 cicIo de planificaci6n se presenta en 1a Figura 4.1. En un proyecto de construccion, se presentan tres etapas 0 niveles principales en 1a p1anificaci6n: 1. Planificacion preliminar, de caracter estrategico, cuyos objetivos basicos son determinar los costos para propuestas 0 estudios de factibilidad y servir de base para 1a planificacion del contrato 0 proyecto. 2.
Planificacion del contrato 0 proyecto, de caracter tactico, cuyo objetivo es obtener e1 plan definitivo para la ejecllcion del proyecto.
3. Planificacion de operaciones: EI objetivo de esta planificacion detallada es lograr que para cada operacion se use 1a secuencia y el metodo mas econ6mico posible, de acuerdo can la planificacion general del proyecto. £sto significa pensar en los detalJes de una tarea, planificarla y coordinarla antes de ejecutarla, anticipando interferencias, falta de recursos, etc. La Figura 4.2 describe la relaci6n entre los tres nive1es de p1anificaci6n y los flujos normales de informacion para llevarla a cabo y para el posterior control.
Planificaci6n de operaciones
r ".' .
-- .-
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-
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~""""-."""~
:PLANI~rCACION
-
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Planificaci6n
I'
,,
Figura 4.2
~~.
-
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...
1
~~
Control
PLANIFICACION 'TACTICA
Planificaci6n
1
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ESrRATEGICA"
83
,
I
4~ Control
PLANIFICACION OPERACIONAL
1
Niveles de planificaci6n.
Este capitulo se centra en la planificaci6n de operaciones, ya que es la que depende de los administradores de obra y tiene la intluencia mas directa sobre la productividad. El eontexto del estudio de la planificaci6n de operaciones estani dentro del marco de la planificaei6n global del proyeeto, par 10 que permanentemente se destaeanm las interrelaeiones entre la una y la otra y, en especial, el hecho de que la planifieaci6n de operaciones es un subproducto de la planificaci6n general del contrato 0 proyeeto.
4.2 Planificaci6n de operaciones En el contexto de este libra, se entiende por operaei6n a aquella aetividad de trabajo que resulta en la eoloeaci6n 0 instalaei6n de un elemento definible de construeei6n, para 10 eual se incluyen algunos proeesos tecnol6gieos y se tiene una estruetura de tareas asignadas. A su vez, un proceso es una colecci6n de tareas relacionadas entre ellas por una estructura tecnol6gica y una seeuencia. Finalmente, una tarea es el elemento de trabajo mas basieo de los procesos yoperaeiones. Los proeesos pueden clasifiearse en funei6n del flujo de las tareas que se realizan y segtin el tipo de pedido. Esta clasificaei6n es la siguiente:
1.
Segun el flujo: • •
2.
Lineal 0 en serle Intermitente 0 por estaeiones de trabajo
• Por prayecto 0 produeto tinieo SegUn el tipo de pedido •
Por pedido: responde eseneialmente a los requerimientos del cliente
•
Por inventario: se piden grandes cantidades de un produeto que se oeupan a medida que este es demandado
, I
84
PJanificaci6n de operaciones de construcci6n
En cuaola 81 flujo, en la construcci6n pueden encontrarse todos los tipos de procesos. Por ejemplo, la producci6n de enfierradura para el hormig6n puede asimiIllllle a un proceso lineal. La producei6n de moldajes es posiblc realizarla sobre la base de un flujo intennitentc, en que el cone de las piezas de madera sc realiza en un taller de corte, y el annada en un taller especializado. Por ultimo, la obra en si misma es un ejemplo de flujo por proyeclo 0 producto unico. En funci6n dellipo de pedido. tambien es posible enconlrar en la construcci6n ambos casos. La obra corresponde a un pedido especifico en que los requerimienlOS del clienle se planlean a traves de especificaciones. pianos y bases administralivas. Por olro lado. la producci6n de los estribos para las enfierraduras es asimilable a un pedido por inveDtario. Los niveles de operaciones. procesos y lareas denITo de la subdivisi6n del trabajo que abarca un proyecto de construccion. estan orientados a la accion en terreno y
a los procesos tecnol6gicos, en contraste con los niveles superiores, cuya enfasis est. en los a!ributos del proYCCtD Ysus componenles fisicos. La Figura 4.3 muestra estos niveles de subdivision. Es importante destacar que el concepto de procesos es tambieD aplicable en olros niveles. y es correcto, por ejemplo, hablar del proceso de materializaci6n de una obra.
• OrganizacionaI • Proyecto
Enfasis ell los atributos del proyecto y ell los componentes jisicos
• Actividad • Operacion • Proceso
Enfasis en la acdon de te"eno y en los procesos tecnolOgicos
• Tarea Figura 4.3
Niveles de subdivisiOn del trabajo en un proyecto de construcci6n.
La planificacion de las operaciones en terreno debe entonces tomar en cuenta las caracteristicas de estos tres niveles. La Figura 4.4 iluslra 1a secuencia bcisica de la planificaci6n de operacioDes. Para lograr la malerializaci6n de OperaCiODes eficienles, es necesario que los administradores de la obra panicipen desde la elapa inicial de la planificaci6n de un proYCCIO. De esta forma, sus decisioDes a nivel operacional seriln tomadas con una visi6n mils completa y global.
G
=
.
Planificaci6n de operaciones
85
Determina ion, para cada operaci6n, del metoda y ecuencia mas economicos dentro del programa general
Evaluaci6n de metodo egan secuencia establecida
elecci6n del metodo final' modificaci6n y elecci6n de secuencia final
Figura 4.4
Planificaci6n de operaciones.
o es posible r alizar una adecuada planificaci6n de las operaciones si no se tien un conocimiento detallado de los factores que participan en ellas y de los objeti vo que se persiguen para cada una. Una fonna efici nte de realizar el amilisis es 1a que e presenta en la Figura 4.5. A traves de 1a utilizaci6n del diagrama de espina d pe cado e posible identificar, para cada operaci6n, los factores y subfactore que impactan el resultado 0 la medida de desempefio de su ejecuci6n, sea esta ultima una medida de calidad, productividad, costo 0 duraci6n. Posteriormente, se pueden determinar aquellos factores de mas relevancia para el cumpliffiiento de cada uno de los objetivos de la operaci6n y orientar las acciones de planificaci6n y control mas adecuadas para lograrlo.
Gtro
Metodo
Mano de obra
---~-_ _-~---_-~-~~Operacion
Ca/idad Productividad
Co to aquinaria Figura 4.5
ateriales
Relaci6n entre factores y obje ivos de una operaci6n.
Duracion
86
Planificaci6n de operaciones de construcci6n
La planificaci6n a nivel operacional tiene que preocuparse de los siguientes problemas, entre otros: I.
Instalaciones auxiliares para la produccion.
2.
Programacion y asignacion de recursos.
3.
Seleeeion y m.nteneion de equipos.
4.
PoHticas de inventario.
5.
Disefio y control de procesos de ejecuci6n de las operaciones.
6.
Metodos de trabajo.
7.
Aseguramiento y control de calidad.
Las personas que deben planificar" a este nivel general mente tendnin que preocuparse de pensar, en detalle y en fonna anticipada, el trabajo a efectuar y los elementos necesarios para lIevarlo a cabo. De esta fonna, estas personas, que nonnalmente son los ejecutivos de la obra, podnin ejecutar sus trabajos en una fonna ordenada, econ6mica yean tiemJXl para administrar la ohra y el trabajo de construcci6n, sin tener que corregir en el camino un conjunto de detalles no previstos, que afectan muy negativamente la productividad. La anticipaci6n con la cual debe llevarse a cabo 1a planificaci6n de operacioncs debe ser tal que:
•.
Los que esten involuerados en los planes puedan eomentarIos y diseutirlos.
b.
Los materiales esten a tiempo.
e.
Los subeontratistas se infonnen y sus preguntas scan contestadas oportunamente.
d.
Los equipos necesarios sean adquiridos, conseguidos ylo fabricados a tiempo.
Lo anterior rcquiere una anticipaci6n de alredcdor de 5 a 10 dias, dependiendo del tipo de fae:1a U operaci6n.
4.2.1 Tipos de planes de operaciones Los planes de operaciones describen emil es Ia faena y como debe ser realizada. Son un resultado del proceso de planificaci6n, tal como se indic6 en la Figura 4.4. Los principales planes de operaciones son los siguientes:
1.
Los croquis y dibujos: Entregan det.lIes de eonstrueeion yde montaje, esquemas para las excavaciones, etc. En estos casas, las instrueciones del trabajo se comunican a traves de una serie de eroquis 0 dibujos que muestran todos los elementos relevantes, conjuntamente con su relaci6n con otras faenas. Tambien
Planificaci6n de operaciones
87
incluyen listas de materiales, berramientas y elementos necesarios, y se indica d6nde estan localizados. Se senalan, ademas, puntos de inspeccion e instrucciones accrca de peligros y otros. Este es uno de los tipos de planes mas comunes. 2.
Hoja. de a.ignacion de trabajo.: Un plan de este tipo responde las interrogantes de un obrero antes que el las haga. Una vez tenninado el trabajo, estas hojas sirven para llevar un registro de informacion para el capataz y el jefe de obra. Algunas de las interrogantes que debiera responder un plan de este tipo son las siguientes:
•
"D6nde debo ir?
•
"Que debo hacer?
•
i.Quien mas va conmigo?
•
"Cmiles son las dimensiones, detalles y ubicaci6n de Ia faena?
•
i.Que procedimientos debo usar?
•
l.Quc materiales y herramientas debo utilizar?
•
l.Quien respondera mis dudas, en caso necesario?
•
"D6nde debo presentarme al finalizar?
•
"Que debo hacer si no se puede trabajar por razones no controlabIes?
Al terminar el trabaja, el eapataz deb era conocer el dia en que este se ejecuto, su duradon y c6digo. 3.
Esquemas de trabajo: Son pianos auxiliares para la ejeeueion de etapas de eonstrucci6n que tienen una gran dimensi6n 0 son muy complejas. En estos pianos, se reune toda la infonnaei6n relevantc de los dibujos detallados de las estrueturas, instalaciones eleetrieas, canerias, etc. Se incluyen, tambicn, listas de materiales y puntos de control y/o inspecci6n. Los pianos se dibujan de acuerdo a un formato pnictico destinado a las cuadrillas de terreno.
4.
Modelos a eseata: Penniten eontar con una base tridimensional para la planificaci6n y diseno de operaciones e instalaciones auxiliares para la construcci6n. Las principales aplicaciones son:
5.
•
Layouts 0 distribuci6n en planta
•
Utilizaci6n y ubicaci6n de gnias, equipos e instalaciones
•
Montajes complejos de estructuras
•
Otros
Cartas de proeeso 0 diagramas de nujo: Son herramientas que, sobre la base de una nomenclatura 0 simbologia estandar. permiten registrar las diferentes
88
PJanificaci6n de operaciones de conslrucci6n
tareas que reaJiza un recurso 0 los procesos a que es sometido. Los diagramas de flujo agregan una ubicacion en planta del movimiento de los recursos en un graJico de la zona de trabajo. 6.
Sistemas computacionales: Se incluyen aqui aqucllos que corresponden a la calegona de Ingeniena Asislida por Computador. La mas conocida de estas herramiemas es la de Diseiio Asistido por Computador, que permite crear modelos graficos para la planificacion y diseno de operacioncs e instalaciones. Modelos mas softslicados, como e1 sislema WalkThrough de la empresa Bechtel, permiten simular el movimicnto en una obra a traves de un conjunto de instalaciones ingresadas aJ cornputador. Su principal aplicaci6n ha sido para el estudio del diseiio de plantas de proceso.
7.
Modelos de operaciones: Son modelos matematicos cuyos resultados permiten contar con una base para la torna de dccisiones sobre operaciones y proce50S, en especial en relacion a la optimizacion de capacidades de sistemas de produccion. Estos modelos tienen limitaciones, debido a que todos son simplificaciones de la realidad. Los mas aplicables a la construccion son los modelos de teoria de colas 0 fenomenos de espera, los model os de transporte y asignacion, y los modelos gniftcos de simulacion compulacional.
8.
La planificacion de corto plazo: Puede abarcar, en general, todos los tipos de planes de operaciones mencionados previamente. Por su importancia, sera tratada en una seccion aparte dentro de estc capitulo.
Estos modelos 0 sistemas son muy iltiles como herramientas de comunicaci6n, ya que concentran una gran cantidad de infonnacion. Ademas, durante y despues de la ejecucion de la obra, pueden ser usados como ayudas a la instruccion y capacilacion del personal.
4.2.2 Esquema para la confecci6n de un plan de operaciones En general, un plan de operaciones debiera contener los siguientcs elementos puntos basicos:
0
A. Deseripcion y alcance del plan A I Descnbir el proposito y los panimelros del plan. A2 Hacer una lista del equipo y herramientas especiales que deberan ser usadas, describiendo sus aplicaciones y panicularidades. A3 Describir (Odos los procedimicntos de seguridad, mas alia de la practica nonnal diaria, que sean requeridos por el metodo, equipos, matcriales y herramientas. A4 Indicar y describir los materiales a ser usados, sus dimensiones, recomendaciones de alrnacenamiento y manejo, etc.
I
I Herramientas de planificaci6n de operaciones
89
A5 Describir la distribuci6n de las areas de trabajo, incluyendo dimensiones, accesos, luces, alimentaci6n electrica, agua, aire, equipos elevadores, etc. B. Plan de trabajo B I Preparar los croquis nccesarios.
82 Enumerar el material a ser recibido y los criterios de almacenamiento.. 83 Describir, paso a paso, el procedimiento de utilizaci6n de la mana de obm, materia1cs, herramientas y equipos para llevar a cabo la tarea. Utilizar diagramas de flujo y otms elementos de planificaci6n. B4 Describir separadamente aquellas actividades que puedan ser Ilevadas a
cabo en fonna independiente. C. Inspecci6n, ensayos y control de calidad C 1 Enumerar pasas aplicables de inspecci6n y ensayos. C2 Indicar fuentes de infonnaci6n, tablas, nonnas y referencias para mayores detalles sobre las tecnicas, materiales y metodos. Una ventaja adicional de los planes de operaciones es que permiten a las em presas que los utili zan contar con una infonnaci6n valiasa para ajustar sus futuras estimaciones de rendimientos, duraciones y castas. Tambien pueden ser usadas en la confecci6n de futuros planes de operaciones y, como ya se mencion6, como elementos de ayuda para la capacitaci6n del personal.
4.3 Herramientas de planificaci6n de operaciones ,
!
•
Existen dos herramicntas que generalmente son usadas para el analisis a estudio del trabaja, que tambien son de utilidad para la planificaci6n dc operaciones. Par esta razon, senln presentadas en este capitulo, aunque posterionnente se discutiran sus aplicaciones comunes. Estas dos herramientas son las cartas de proceso y los diagramas de flujo .
4.3.1 Cartas de proceso Las cartas de proceso son diagramas lineales de la secuencia cstablccida para la ejecuci6n de una operacion, segun un metoda dado. De esta fonna, es posible tener una ayuda visual del metoda en su conjunto, la que sirve de base para futuros analisis en busca de posibles mejoramientos. Las cartas de proceso pueden ser de distintas tipas: a.
Carta de proceso de la mana de obra: Para registrar las actividades de la mana de ubra.
90
Planificaci6n de operaciones de construcci6n
b.
Carta de proceso de rnateriales: Para detenninar y seguir los movimientos y el procesamiento de los materiales.
c.
Carta de proceso de equipos: Para establecer y registrar la forma en que los equipos y/o maquinaria son usados.
Las cartas de proceso se confeccionan usando cinco simbolos estandarizados, cuyas fonnas e interpretaciones se indican en 1a Tabla 4. I, a continuacion: Tabla 4.1
Actividad
Sfmbolos usados en cartas de proceso.
Simbolo
Interpretacion
Operacion
0
Un paso definido en un proceso, metoda a procedimiento. Generaimente se producen cambios, como par ejemplo: se hace una perloracion, se vibra el hormigon, se carga una grua, etc.
Transporte
¢
Cualquier movimiento de obreros, materiales a equipo. Par ejemplo: acarreo de ladrillos, transporte de hormigon en camiones betoneros, etc.
Almacenamiento
V
Almacenamiento planificado y autorizado, que es controlado.
Demora 0 almacenamiento temporal
Inspeccion
D
D
Una demora no prevista, generalmente temporal, producto de una secuencia poco apropiada, a del que no se lagro una coordinacion perlecta entre los pasos de la operacion. Par ejemplo: materiales en espera de procesamiento, obreros en espera de materiales ylo herramientas, etc. Conlrol de calidad a verificaci6n de cantidades, medidas, peso, etc.
En las cartas de proceso, los simbolos son conectados de forma que representen 1a secuencia de los eventos individuales de la operaci6n que esta en estudia. Par ejempIo, la Figura 4.6 muestra una carta de proceso de mana de ohra.
o ¢ o
Herramientas de planificacion de operaciones
¢ D
o o Figura 4.6
91
Consulta pIanos Camina ha ta bodega de madera Retira madera Camina hasta tablero- ierra E pera tumo Aju ta ierra y tablero area y corta
Ejemplo de carta de proceso de mana de obra.
4.3.2 Diagramas de flujo
Lo diagramas de flujo de un proce 0 repre entan un nivel de mayor detalle que la carta de proce .La Figura 4.7 ilustra un ejemplo d diagrama d flujo correspondiente a una operaci6n que consiste en la colocaci6n de entibacione en una excavaci6n. La carta de proceso correspondiente a este diagrama de flujo e muestra en 1a Figura 4.8.
Figura 4.7
Ejemplo de diagrama de flujo.
92
Planificaci6n de operaciones de construcci6n
EI diagrama de flujo de la Figura 4.7 y la carta de proceso que se ilustra en la Figura 4.8 corresponden a las actividades que realiza un obrero. Es importante destacar que no se deben mezclar diferemes tipos de cartas de proceso~ es decir. si 10 que se analiza es el movimiento de un material, no se debe combinar con las actividades de otms recursos, tales como cl personal 0 los cquipos. La carta de proceso, en conjunlo con el diagrama de flujo, pueden ser de mucha utilidad en el diseiio de la instalacion de faenas y en la distribucion de las areas de trabajo 0 layout de un proyecto de construccion.
hombre caminando hacia el carni6n inspeccion final de la entibaci6n
COMIENZO CARTA TERMlNO CARTA 30m
20m
cV CD
Inspccciona madera en el carni6n
(i)
Descarga partida de madera
cP
Se traslada a la sierra
00 20m
Corta la pieza
~
Se dinge ala excavaci6n
~
CD l2J 15 m
cV
CD CD 0 Figura 4.8
•
Mide ymarca
(2)
[i)
IS m
Cam ina hacia el camicn
Ejemplo de carta de proceso.
Espera llegada de la madera Va en busea de puntales y cuiias Selccciona puntales e
.
.
InspecClona
Regresa a Is excavacion Coloca la madera en posici6n Apuntala y asegura verificacion final
I
Analisis de procesos
93
4.4 Analisis de procesos En la planificaci6n de operaciones una tarea important e. la relacionada con el anali i d 10 diferente procesos que forman parte d las op racione de constru
Limite del i tema
Metodo
Flujos del proceso Figura 4.9
Elementos de los procesos.
4.4.1 EI problema de la capacidad de los procesos de construcci6n n egundo a peeto de interes es el que e refiere a 1a capacidad de un proceso parametro d fundamental importancia cuando e planifiea una operaci60 de construccion. La capacidad debe ser planificada de modo d a gurar que los procesos ean capace de ati faeer los requerimiento qu impon 0 10 objetivo del proecto d construcci6n. La capacidad de un proce a s~ define como el. p ten~i~ 0 capacida~. m~a de produc ion del si t rna. Por eJemplo la capa Idad maxIma de mOV1lizaclOn ertical d una grUa durante una jomada de trabajo d 9.6 h ras.
94
Planificaci6n de operaciones de construcci6n
La capacidad es un panlmetro muy importante de planificacion y diseno de operaciones) debido a los siguientes factores: I.
Puede tener un impacto significativo en la capacidad de una organizacion de construccion para satisfacer las demandas de un proyecto. Una subcapacidad puede significar el no cumplimiento de los plazas de construccion de la obra, o un gasto importante para recuperar cl atraso provocado par la insuficicnte capacidad.
2.
La relaci6n que existe entre la capacidad y los costos de operaci6n del siste-
ma. Por ejemplo, puede ser posible para un contratista realizar una faena de movimiento de berras utilizando 3 maquinas excavadoras, qued.ando can un cierto excedente de capacidad. Si el mandante de la ohra decide aumentar las cantidades a excavar, manteniendo el plazo de ejecuci6n, el costo del contratista puede aumentar de dos form as (asumiendo que se mantiene el metodo de trabajo):
a.
Si el aumento es menor que el excedente de capacidad, el contratista puede absorber el aumento de obra con 1a capacidad existente, produciendo-
sc una probable reducci6n en el costa unitario por unidad de excavacion para el contratista. b.
Si el aumento es mayor que el excedente de capacidad, e1 contralista ten-
dra que aumentar el numero de ffiaquinas excavadoras para poder enfrentar el trabajo en el mismo plazo. Ello puede significar un gran aumento en el costa unitano de operacion, si el aumento excede en una cantidad muy pequefia a la capacidad existente, provocando que las rnaquinas que se agreguen tengan un alto nivel de capacidad ociosa. 0 puede ser menor a medida que aumenta 1a magnitud de la diferencia entre 1a capacidad reque-
rida actualmente y la existente previamente, hasta que se lIegue a otro punto de quiebre cuando Se cope el nuevo nivel de capacidad. 3.
EI costo inicia! involucrado para poder proveer la capacidad requerida, es decir,
la inversi6n de capital. 4.
E1 compromiso de recursos que no pueden dedi carse a otros proyectos, limitando la capacidad general de 1a empresa constructora para tomar trabajos.
Existen diferentes capacidades par considerar en 1a planificaci6n de los sistemas de producci6n:
t
1.
Capacidad de disefio: es 1a producci6n maxima que podria ser lograda 0 producci6n ideal.
2.
Capacidad efectiva: es la producci6n maxima dada una mezcla de productos, dificultades de programacion, mantencion de maquinarias, factores relaciona· dos con 1a calidad, etc.
f
Analisis de procesos
95
3. Capacidad real: es la producci6n lograda, que generalmente es menor a la efectiva debido a interrupciones, defectos, falta de materiales y otros factores similares de perdida En funci6n de estas capacidades, es posible establecer dos pariunetros de gesli6n, de gran utilidad para el control de los procesos de producci6n y de la capacidad de ellos:
EJiciencia = Produccion reaVProduccion efectiva
UtiJiz,acion
I
!
=
Producd6n reaVProducci6n de diseiio
Para detenninar la capacidad efectiva de un proceso constructivo, es necesario considerar los siguientes fadores: •
Instalaciones produclivas 0 de faena, donde se incluyen la distribuci6n, eI diseoo y los factores ambientales. Observaciones en obras nacionales han demostrado el importante efecto de las malas instalaciones en el aumento de las perdidas y dificultades
•
Los productos que hay que producir, considerAndose la calidad, constructibilidad y estandarizaci6n de su diseoo. Un aumento en la complejidad del diseiio 0 una disminucion de su constructibilidad, resulta nonnalmente en una reducci6n de la capacidad efecliva, reduciendose la produclividad
•
Los factores de los procesos, tales como 1a calidad y cantidad de materiales, y DtroS recursos de construccion disponibles
•
El factof humane y su gestion: capacitaci6n, motivaci6n, etc.
•
Los factores asociados a la gesti6n del proceso de construcci6n, tales como la efectividad de la planificaci6n y control, administraci6n de materiales, aseguramiento y control de calidad, mantenci6n y reparaci6n de equipos, control de perdidas, etc.
•
Factores extemos, tales como las regulaciones ambientales y de seguridad, nonnativa tecnica, actividad sindical, etc.
En la planificaci6n de la capacidad de los procesos, es imporlante eslimar las necesidades para eI momenta en que las operaciones sean ejecutadas. Para ella es neeesario realizar un pron6stico de las demandas 0 requerimientos de recursos, espacio, etc. que se consideran nonnales. Adicionalmente, es necesario resolver aquellas demandas punruales de capacidad que ocurren en forma aleatoria en las obras de construcci6n, sabre todo en relaci6n a aquellos recursos que no son almacenables, como Ia mano de obra 0 el hormig6n. La Figura 4.10 muestra una curva de requerimientos de capacidad en el tiempo.
96
Planificacion de operaciones de construcci6n
Capacidad
Tiempo Figura 4.10
Curva de requerimientos de capacidad.
Debido a las variaciones que se producen nonnalmente en los requerimientos de calidad, es conveniente tener en cuenta las siguientes recomendaciones: 1.
Enfocar el problema de la capacidad y los requerimientos de capacidad con una vision global, que considere todos los factores que las afectan.
2. Tratar de nivelar los requerimientos en el tiempo, de modo de no tener variaciones de capacidad bruscas en ciertos instantes. 3.
Planificar acciones de contingencia para demandas puntuales de capacidad.
4.
Utilizar disefios flexibles de los procesos de produccion, de modo de poder modificar nlpidamente, y a bajo costa, su capacidad para enfrentar los requerimientos.
Par ultimo, existe un gran numero de posibles altemativas para proveer la capacidad requerida par una obra. Par 10 tanto, es necesario evaluar estas altemativas de modo de seleccionar las mas econ6micas, sin olvidar incorporar en el amllisis los riesgos e incertidumbres que existen en la mayoria de los proyectos de construcci6n.
4.4.2 Tecnologia La tecnologia se define como el conjunto de procesos, herramientas, metodos, procedimientos, equipos y maquinarias que se utilizan para llevar a cabo un proceso de construcci6n. La tecnologia es un antecedente clave para la seleccion de procesos de construccion, ya que estan intimamente relacionados. La tecnologia es tambien importante debido a su impacto en la organizacion a cargo de la construccion. EI uso de tecnologias innovadoras, no dominadas totalmente, puede requerir la integraci6n de personal con capacidades especiales en ciertas funciones como la planificacion, el control, el control de calidad, etc. Por 10 too-
b
Planificaci6n de la instalaci6n de faenas
97
to, es importante considerar el impacto de las decisiones respecto a las tecnologias de construccion sabre las organizaciones y el factor humano. Finalmente, ]a tecnologia afecta todos los aspectos de las operaciones de construccion, como la productividad de las operaciones, ]a calidad de los productos, etc.
!, ,
EI administrador de operaciones debe tener una clara comprension de que las decisiones sobre tecnologia involucran aspectos econ6micos, estratt~gicos, de calidad y, en general, todos los aspectos de la gesti6n. Por esta raz6n, el administrador debe estudiar en profundidad los procesos de las operaciones, para comprender la aplicabilidad de las tecno]ogias disponibles y,junto con clio, evaluar su rendimiento real.
I·,
1
4.5 Planificaci6n de la instalaci6n de faenas La instalaci6n de faenas es un conjunto de instalaciones auxiliares necesarias, por un periodo de tiempo limitado, para la construccion y prueba de una obra. Los objetivos generales de la instalaci6n de faenas son, par un lado, la maximizacion de la eficiencia de las operaciones para promo vcr una alta productividad de los trabajadores y, por el otro, la provisi6n de un lugar grato para trabajar, segura, comodo, de modo de atraer, retener y mantencr satisfecho al personal, conttibuycndo a una mejor productividad y calidad del trabajo. Una vez diseiiado y planificado el metodo y el proceso para la construcci6n de una obra, se requiere disefiar y planificar las instalaciones necesarias para poder llevar a cabo 1a construcci6n. No existe una teoria general que permita relacionar la multitud de factores que afectan el disefio de una instalaci6n de faenas. EI desarrollo de una buena distribuci6n de areas es el resultado de una secuencia de decisiones sobre la ubicacion de los distintos elementos, la organizacion y el flujo del trabajo y Ia capacidad de diseiio de la insta1acion. Estas decisiones son seguidas, a su vez, por decisiones relativas a la selecci.6n y ubicaci6n de equipos y plantas. A continuaci6n se revisan los aspectos mas relevantes a ser considerados en el estudio y diseno de una instalaci6n de faenas.
4.5.1 Condiciones del enlorno del proyeclo En el estudio de la instalacion de faenas de una obra, es fundamental analizar el entomo en que se llevara a cabo el proyecto. Para ello, es necesario evaluar los siguientes factores: •
Disponibilidad de mano de obra en la zona
•
Disponibilidad de materiales y otros recursos en la zona
•
Recursos basicos (agua, electricidad, alcantarillado, etc.)
98
Planificaci6n de operaciones de construcci6n
•
Condiciones fisicas del terreno, topografia
•
earninos de accesa allugar de la obra, capacidad de puentes y tuneles, distancias a puertos, ferrocarril, etc.
•
Gtms medl0s de comunicaci6n
•
Apoyos logisticos varios
•
Condiciones c1imaticas
Todos estos elementos son de gran importancia en la estimaci6n de los costas, la planificaci6n y 1a programaci6n de la instalaci6n de faenas. De gran importancia es integrar correctamente la programaci6n de la instalaci6n de faenas can 18 programaci6n de 1a construcci6n. Algunas estimaciones indican que los gastos de la instalaci6n de faenas fluctuan entre un 8% y un t5% del costo directo de un proyecto y general mente son cargados como gastos generales de la obra. Una evaluaci6n incorrecta del costa de una instalaci6n de faenas puede llevar a un contratista a perder una buena parte de las utilidades esperadas de un contrato.
4.5.2 Principales caracteristicas y tipos de instalaciones de faenas No es posible dar una receta a un patron para arganizar el sitio de una obra tornando s610 en cuenta Ia experiencia de proyectos pasados, ya que aunque dicha experiencia ayuda, carla proyecto es unico y, por 10 tanto, requiere una instalaci6n de faenas disefiada especificarnente para 61. Las principales caracteristicas deseables de las instalaciones de facna son: 1.
Disponibilidad de varias soluciones para una misma funci6n.
2.
Posibihdad de removerlas rapidamente al termino del proyecto.
3.
Posibilidad de reutilizaci6n, a un minimo costo, para una funci6n igual 0 similar en otTO lugar 0 proyecto.
4.
Facilidad para armarlas y desarmarlas, can un requerirniento minima de horas hombre.
5.
Cumplimiento con estindares de seguridad y de comodidad.
Las instalaciones de faenas pueden agruparse de acuerdo a 1a siguiente clasificaci6n: 1.
b
Instalacioncs administrativas y para el personal: Incluyen las oficinas (contratistas, subcontratista, inspeccion, etc.) y los dormitorios, viviendas individuates, comedores, casino, etc., para el personal de todos' los niveles. Para detenninar los requerimientos, se debe partir confeccionando las curvas de utilizaci6n de mana de obra, con 10 cuat se obtendra las demandas totales par
Planificacion de la instalaci6n de faenas
99
unidad d ticmpo. Para administrar esto recur os humano seni necesario c ntar n un numero apropiado de personal dir ctivo y administrativo. La Tabla 4.2 ntrega una guia de la relaci6n ntr p ronal dire ti 0 administrati 0 Yd mana dobra, para obras de edificaci6n.
Tabla 4.2 Relaci6n personal directivo/subordinados apropiada para obras de edificacion.
Cargo
Relacion maxima con subordinados
Capataz
1/25
Obreros
Capataz General
1/5
Capataces
Jefes de Obra
1/4
Capataces generales
Profesional a cargo
1/1
Jete de obra
A u vez, hay que d tenninar el tamaiio de las instalacion gun el numero de per ona . La Tabla 4.3 indica valores de referenda para 1di eno.
Tabla 4.3 Indices de superficie para instalaciones de faenas.
Unidad
ArealUnidad (m 2)
Dormitorio
cama
6.50
Bungalow
persona
12.50
Vestidor
persona
0.70
Ducha
persona
0.15
Casino
persona
0.85
Comedor
asiento
1.40
Oficinas
administrativo
6.00
Tipo de Instalacion de laenas
100 Planificaci6n de operaciones de construcci6n
Finalmente, con respecto a este tipe de instalaciones, se debe tener especial cuidado en protegerlas del polvo, ruido, fuego y robos.
L__M
2.
Instalaciones para almacenamiento de materiales: Para el disdio, se deben conacer las necesidades de materiales segUn el programa de la obm. Para ella se pueden confeccionar histogramas de utilizacion de los prineipales materiales (hormigon, ladrillos, fierro, madera, etc.). EI espacio necesario debe asi!,Tfiarse posterionnente, de aeuerdo a la politica de inventarios, punto que se analizan\ con mas detalle en el Capitulo 8. En relacion a los bodegajes, deben estudiarse los tipos y caracteristicas de cada uno: bodegas cerradas, con 0 sin acondieionamientos espeeiales, patios de aperehamiento, eubiertos y descubiertos, y, posibles bodegajes auxiliares 0 de faena en los frentes de trabajo. Ademas de los bodegajes, se deben estimar las necesidades de equipos de manejo y de transporte de materiales.
3.
lnstalaciones de servicio de equipos y vehiculos: Se incluyen en este punto los paiioles de repuestos, los talleres de mantenci6n y reparaci6n de equipos, las bombas de combustible y las zonas de estacionamiento y/o depositos de equipos o partes de equipo. EI sector en el que se decida colocar estas instalaciones debe ser tal que no interfiera con la construccion del proyecto. EI tamano de estas instalaciones depende del tipo y tamano del equipo, de la flota, de las politicas de mantencion, del tamano y ubicaci6n del proyecto (aislamiento), etc.
4.
Talleres auxiliares y plantas de producci6n en obra: Se inc1uyen las plantas de producci6n de aridos, de hannigan, las canehas de hormig6n premoldeado, los taHeres de moldajes, enfierradura, acero estructural, pintura. etc. En el estudio y disefio de estas instalaciones, es indispensable haeer una evaluacion economica de ellas para determinar 5i se justifiea tcnerlas en obra, a es preferible adquirir los materiales que en ella se producen por otras vias. Uno de los faetoTes relevantes en estc sentido es el volumen de obra del proyecto. En la ubicaci6n de estas instalaciones, se debe tener especial cuidado con evitar la contaminaci6n de otras instalaciones.
5.
Caminos de acceso y de circulacion: Los carninos de acceso son de vital importancia para el comienzo de los trabajos. En su diseno, deben analizarse los problemas de drenaje y de superficie de rodado, la cual debe ser apta para cualquier condici6n climatica. Se debe tener especial cuidado con la resistencia de los eaminos al rodaje, ya que si es muy alta, afecta significativamente la productividad de los equipos de transporte, el acarreo de materiales y los vehiculos en general. Al respecto, es conveniente establecer un plan de mantenci6n de los carninos. En 10 posible, los earninos de la construcci6n deben hacerse coincidir con los eaminos definitivos del proyecto, en caso de que los haya.
6.
Instalaciones basicas: Son fundamentales para una obra. Estas incluyen las instalaciones electricas, de agua, de alcantarillado, de recoleccion de aguas Huvia, etc. Es importante contar con instalaciones adecuadas, ya que asi se evitan demoras y problemas durante la construcci6n. Otro elemento importante es la iluminaci6n de los frentes de trabajo. Una adecuada iluminaci6n trae consigo los siguientes beneficios:
_
Planitlceci6n de la instalacl6n de faenas
•
mayor productividad
•
reducci6n de accidentes
• •
reduccion de danos y perdidas incremento de la seguridad en obra
101
Par ultimo, es recomendable confeecionar especificaciones claros para las instalacion08, con el objclo dereducir aI maximo los costas asociadas y facilitar el diseiio para futuros proyectos.
4.5.3 Objelivos y recomendaciones generales para las Instalaciones de faenas Los objetivos O8pecificos que la direccion eficiente de una obra debe tratarde lograr
en relaci6n a la instalaci6n de faenas, son los siguientes: I.
Minimizar el costa total de la instalacion de faenas.
2. Reducir al maximo el area neeesaria 3. 4. 5.
Incrementar la productividad en obra. Establecer un grato ambiente de lrabajo. Obtener una buena calidad en el trabajo.
6. Aumentar la reutilizaci6n de las instalaciones. Para lograr 10 anterior, ademas de 10 ya mencionado, es importante considerar las siguientes orientaciones generales para el diseiio de la instalaci6n de faenas: I.
Minimizar las distancias de viaje del personal y equipos, y de acarreo de los materiales.
La Figura 4.11 muestra un grafieo que sirve para registrar las distancias de viaje entre distintas instalaciones de 1a ohra. Hay que recordar que los viajes son una de las principales fuentes de perdida de productividad en las obras de construccion.
A .
B
C
••
A B C 0 E F Figure 4.11
Grafico de disla.ncias de viaje.
0 E F
102 Planificaci6n de operaciones de construcci6n
2.
Reducir interferencias de tninsito en la obra.
3.
Aislar las actividades contaminantes.
4.
Diseiiar un buen sistema de drenaje en la obra.
5.
Estabilizar las areas de transito pesado.
6.
Evitar 1a reubicacion de instalaciones par falta de planificaci6n.
7.
Coordinar e integrar las actividades de la instalacion de faenas con el plan y el programa del proyecto. .
8.
Estandarizar las instalaciones.
9. Planificar un manejo y control eficiente de los materiales y equipos. Una herramienta de utilidad para analizar las relaciones entre los diversos tipos de instalaciones requeridas en una obra es el gratico de relaci6n que se muestra en la Figura 4.12. Este grafico, a traves de un esquema de codificaci6n, pennite detenninar los tipos de relacion que existen entre diferentes tipos de instalaciones identificandose, por ejemplo, aqueltas que no pueden quedar cerca por ningUn motivo.
A B C D E
Taller enfierradura Bodega principal Pallol herramientas Oficinas administrativas Frente de trabajo
F Taller carpinteria
Figura 4.12
C6digo •
Esencial
•
Preferida
e!:I
Neutra Evftese
II
Rechazar
Grafico de relaci6n entre instalaciones.
Siguiendo estas recornendaciones, y teniendo en cuenta los aspectos planteados anteriorrnente y la experiencia adquirida a traves del tiempo, es posible disefiar instalaciones de faena eficientes y funcionales, que aporten positivamente a la productividad de la construcci6n.
-------
~
Planificaci6n de corto plazo 103
4.6 Planificacion de corto plaza La planifica i' n de corto plazo es un i tema cuyo objeti 0 central e lograr una alta productividad y eficiencia en la ejecucion d 1trabaj a tra ' de los siguient objetivo operacionale : •
Planificar la produccion para un horizont de corto plazo que normalmente abarca un p nodo que aria entre 5 15 dia
•
ignar los re ur 0 necesarios para materializar la pr duccion de eada para el p nod
•
Fijar m ta reales de produccion, que asegur n el cumplimiento de 10 plazos
•
E aluar y controlar el cumplimiento de las metas comparando 10 realizado con 10 planifi ado
•
D tectar problemas que pro oquen anaClOn
n la pr duccion
•
Tomar ac ione correcti as £rente a variacione y ficaz
ada
•
Delegar la autoridad necesaria a 10 ni Ie de up rvi ion d primera linea, d jando claramente establecida la responsabilidad a ciada
•
M jorar 1 ontrol sobre la ejecuci6n global y particular de la actividades
•
ejorar la comunicacion y retroalimentaci6n de la ej cuci6n del proyecto
•
Regi trar la incidencia de las acciones del mandante en los resultados del contrati ta
•
Generar antecedentes para rec1amaciones justas
n forma rapida
4.6.1 Caracteristicas del sistema El i tema, tal como ha side implementado en varia obras tiene el siguiente esquema g n ral: •
Realizaci6n d la planificaci6n de la obra para la s mana siguiente a la actual
•
Determinaci6n de la actividades que e de arrollaran durante el penodo en concordancia con el plan general de la obra. El resu1tado de ta etapa es el plan emanal d trabajo
• • •
signa ion d 10 trabajo a 10 respon abl
d
u ejecucion
D termina i6n y aseguramiento de 10 re ur 0 n ce ario para realizar los trabajo aIcul0 de 10 re ultados del trabajo emanal
104
Planificaci6n de operaciones de construcci6n
La Figura 4.13 muestra un diagrama de flujo resumido de estas actividades:
PLAN SEMANAL DE PRODUCCION
ASIGNACION DE TRABAJO SEMANAL
EVALUACION DE PRODUCCION, AVANCE Y RENDIMIENTO Figura 4.13
Sistema de planificaci6n de carta plaza.
Tal como se aprecia en la Figura 4.13, e1 sistema presenta una metodologia de planificaci6n estructurada para el periodo semanal. Esta metodologia incluye un conjunto de actividades que se deben realizar durante los dias de la sernana, las que se detallan en la Figura 4.14 que se presenta a continuaci6n:
DlA4
QIA5
Plan semana! Verificaci6n de producci6n de los recursos a utilizar
DIAl
DlA2
lnicio de la semanade trabajo
CaJculo del resultado semanal de producci6n
Emisi6n de las Medici6nde 6rdenes de la producci6n trabajo para semanal jefe de obra y capataces Tennino de la semana de trabajo Figura 4.14
L
7
Plan semanal de trabajo.
DlA3
Planificaci6n de corto plazo
105
4.6.2 Form ularios del sistema Junto con las actividades descritas, el sistema basa su funcionamiento en un conjunto de formularios necesarios para el manejo de la informacion. Estos formularios y sus objetivos on los siguiente : 1.
Plan Semanal de Produccion y Control
•
Regi trar el control de la produccion real
•
E aluar el cumplimiento del pTograma
• 2.
3.
4.
justar la planificacion para el cumplimiento de 10 objeti os
Plan Semanal de
tilizacion de Recursos
•
Re isar la disponibilidad de recurso para cumplir 1plan
•
Asignar los recursos en forma consistente con 10 planificado
•
Tomar acciones correctivas frente a una subutilizacion de recursos 0 la falta de eUos
Hoja de Trabajo Semanal •
Entregar la informacion de que, donde, cuanto, cuando y cOmo ejecutar la produccion del periodo a cada supervi or de primera linea
•
Delegar la autoridad que corresponda a cada supervisor, para dar la libertad necesaria para la administracion del plan
•
Asignar responsabilidades acordes con la autoridad delegada
•
Controlar e1 avance real y retroalimentar la planificaci6n frente a variaciones e imprevistos detectados en terreno
Evaluaci6n de Producci6n, Avance y Rendimiento •
Evaluar el avance obtenido en el periodo con iderado
•
Evaluar la produccion realizada en dicho periodo
•
Obtener el rendimiento conseguido en el periodo
•
Retroalimentar la planificaci6n para el iguiente periodo 10 que se consigue con la e aluaci6n global de la obra y del periodo y de las actividades en particular
•
Identificar problemas (desviacione con respecto a 10 planificado en el uso de recursos)
106
Planificacion de operaciones de construcci6n
4.6.3 Implementaci6n del sistema Para que el sistema funcione, se requiere que todos los participantes de una ohra esh~n dispuestos a dedi car una pequeiia parte de su tiempo a las labores que el sistema dernanda. En particular, es absolutamente necesano que: •
Exista compromiso de 1a gerencia
•
EI profesional de la obra, e1 jefe de obra, los capataces y administrativos del proyecto se comprometan y participen activamente en la planificaci6n
•
Toda la administraci6n del proyecto asuma la responsabilidad de una adecuada implementaci6n del sistema
•
Se considere que la planificaci6n de corto plazo es una herramienta que ayuda a cumplir los objetivos de 1a obra en forma efectiva
•
Se considere al sistema como un procedimiento habitual de Ia empresa
Por las razones indicadas, es entonces fiUy importante cstudiar cuidadosamcnte la implementaci6n del sistema en una empresa u obra, de modo de asegurar que se gane la aprohaci6n y compromiso de todos los que van a usarlo a de aquellos que sean participes del mismo. La Figura 4.15 propone las etapas a seguir para una implementaci6n exitosa.
I I
COMPROMISO
I
CAPACITACION
I
I PUESTA EN MARCHA
I
•
I ESTADO DE REGIMEN I I PROCEDIMIENTO HABITUAL Figura 4.15
Etapas del plan de implementaci6n.
I
Planificacion de corto plazo
107
Existen varias barreras que es necesario superar durante la implementaci6n del sis•tema de planificaci6n de corto plazo. Una de las prirneras es aquella excusa tan socorrida en la construcci6n, de que los profesionales, jefes de obra, capataces y administrativos «no tienen tiempo». Falta comprender que el tiempo dedicado a la planificaci6n no es «tiempo perdido», dado que la utilizaci6n de esta herramienta permite administrar mejor el tiempo en terreno y no perderlo «apagando incendios». Un segundo factor es la resistencia que el personal presenta ante la creaci6n de un orden estructurado en la ejecuci6n de la obra, producto de la planificaci6n. Los supervisores temen perder su poder, derivado del manejo de la informaci6n de obra. Sin embargo, la ejecuci6n estructurada y controlada, genera informaci6n de mejor calidad y veracidad en todos los niveles de la organizaci6n, 10 que permite detectar los problemas y vieios ocultos y actuar sobre elIos en forma inmediata. Un tercer aspecto tiene relaci6n con la sensaci6n de una carga adicional de trabajo que implicaria la aplicaci6n del sistema, sin pensar en los beneficios de este y perdiendo todo compromiso al respecto. La dedicaci6n adicional que requiere el sistema de planificaci6n de corto plazo es minima, en especial si se Ie compara con los beneficios que provee, como el ordenamiento racional de las prioridades de trabajo y la ejecuci6n mas eficiente del mismo. Una de las barreras mas serias es la falta de compromiso de la administraci6n superior de la obra. Esto se refleja en la no exigencia de un cumplimiento estricto del procedimiento del sistema, revelando la poca importancia que la administraci6n superior Ie asigna. El sistema debe ser parte del trabajo y un procedimiento regular de la empresa, y como tal debe ser aplicado. En la construcci6n es comun escuchar que el personal de terreno es «malo para el lapiz», indicando con esto que es dificil pedirles que entreguen la informaci6n necesaria para el funcionamiento de diferentes sistemas de control. Estajustificaci6n es poco valida, ya que las personas que administran importantes recursos de ,una obra deben ser calificados. Si el personal no tiene la capacidad requerida, entonces es responsabilidad de la empresa el capacitarlos para que puedan responder adecuadamente a las exigencias de su trabajo.
4.6.4 Beneficios del sistema de planificaci6n de carta plaza EI sistema de planificaci6n de corto plazo aporta varios beneficios a las obras y empresas que 10 utilizan. Entre los principales se destacan los siguientes: •
Permite una adecuada planificaci6n en un periodo corto, mejorando la comprensi6n de los objetivos del proyecto
•
Ayuda al cumplimiento de los objetivos planeados en forma estructurada
•
Entrega una retroalimentaci6n de terreno oportuna, eficaz y veraz, 10 que posibilita que las proyecciones se ajusten mejor ala realidad, mejorando la toma de decisiones
108 Planificaci6n de operaciones de construcci6n
l
'7
•
Disminuye la ocurrencia de problemas, detectando a tiempo las distorsiones que ocurren en la obra y acelerando el aprendizaje del personal y Ia organizacion
•
Disminuye el riesgo e incertidumbre y aporta un manejo mas efectivo de estos
•
Mejora la comunicacion e integracion vertical y horizontal en la organizacion, generando una participacion total de todos los estamentos directivos
•
Perrnite establecer prioridades consistentes con el desarrollo del proyecto
•
Aumenta la eficacia del control de terceros, tales como subcontratistas, y ayuda a la integraci6n de los distintos intereses
•
Mejora el control de costos y plazos
•
Mejora la capacidad de respuesta del proyec!o a cambios futuros, ayudando a una gesti6n pro-aetiva
•
Optimiza la utilizaci6n del tiempo de la administraci6n de la obra
•
Mejora la supervision y control de terrena
•
Genera una base de informacion para el manejo de reclamos debido a aeciones del mandante que han tenido consecuencias en el desarrollo de la obra
-
Modelos matematicos para la planificaci6n y analisis de operaciones
5.1 Introducci6n modelos matematicos para mejorar y optimizar operaciones productivas son ampliamente utilizados en la produccion industrial, pero raramente en la construccion. Sin embargo,la creciente complejidad de los proyectos de construccion y la competitividad del mercado, han creado mayor interes por estudiar y aplicar nuevas herramientas de apoyo ala torna de decisiones, tales como los modelos matematicos.
L
OS
Estes modelos son representaciones idealizadas y simplificadas 0 abstracciones selectivas de la realidad. Normalmente, esto constituye una de sus principales Jimitaciones. Sin embargo, pese a esta limitaci6n, el uso de modelos pennite contar con una base de referencia de gran utilidad para entender y resolver situaciones complejas de la vida practica.
Los modelos matematicos de amilisis de operaciones tienen varias ventajas: 1.
EI administrador esta obligado a pensar en su problema antes que la operacion comience, yaque el usa de cualquiermodelo requiere un completo amUisis previa.
2.
EI administrador esta obligado a una comprension mas acabada del problema, para poder definirlo y posteriormente abtencr los datos necesarios para una soluci6n rnatematica.
3.
Los modelos matematicos consideran solamente los parametros relevantes del problema, y entregan una respuesta basada en esos datos y esos parametros, y no en consideraciones tales como opiniones preconcebidas, presion"es extemas o ideas personales.
Cualquier soluci6n que un modelo matematico produzca, es s610 tan buena como 10 sean los datos que se Ie ingresen. Por 10 tanto, sera neeesario evaluar todas las soluciones para verificar la logica de los datos y la definicion del problema. Des'09
110
Modelos matematicos para la planificaci6n y analisis de operac;ones
pues de JIegar a una so1uci6n 16gica, 10 importante es utilizarla como una buena base para la toma de decisiones, en conjunto con 1a experiencia y criteria de la persona que decide. La Figura 5.1 muestra un esquema de la interacci6n que se produce entre un administrador y un modelo matematico.
Situaci6n real (identificaci6n del problema)
Formulaci6n y construcci6n del modelo (incluyendo la adquisici6n de datos de entrada)
Salidas del modelo (decisiones. predicciones y otros datos utHes)
Comparaci6n de las saHdas con la experiencia. juicio e intuici6n del administrador
t
+
Revisi6n requerida
Modelo es implementado
Figura 5.1 Interacci6n entre un modelo y el administrador (adaptado de Gould y Eppen).
Los principales modelos que se revisan en este capitulo corresponden a modelos
de investigaci6n operacional. La investigacion operacional es un enfoque cientifico de la tom a de decisiones, comenzando con la descripci6n de algun sistema mediante un modelo, que luego se manipula para detenninar la mejor forma de operaci6n del sistema. Sus aplicaciones mas valiosas se encuentran en dos tipos de problemas decisionales: a.
Aquellos en que existe una cantidad tan grande de soluciones altemativas, que no se puede derivar facilmente una decision racional, a partir de un analisis intuitivo.
b.
Aquellos en que la decision debe basarse en factores probabilisticos, y en que solo es posible obtener una decision mas probable 0 no detcnninistica.
Estos tipos de problemas son caracteristicos de los proyectos de construcci6n, 10 que justifica en mayor medida la utilizaci6n de los modelos matematicos en el analisis y soluci6n de ellos.
ld
Teorfa de colas
111
Las principales etapas en 1a realizacion de un estudio de investigacion operacionaI, son: I.
Fonnulaci6n del problema: objetivos, alternativas, restricciones y efectos sobre sistemas relacionados.
2.
Construccion de un modelo para reprcsentar el sistema bajo estudio: ecuaci6n objetivo, restricciones, variables.
3.
Deduccion de una solucion a partir del modelo: soluci6n 6ptima
4.
Prueba del modelo y de 1a soluci6n deducida de este: datos hist6ricas camparados del modelo 0 estudio directo del sistema modelado.
5.
Establecimienta de controles sabre la solucian: detectar cambios en las condiciones sobre las que se basa el modelo.
6.
Poner la solucion a trabajar: procedimiento de operaci6n.
0
buena.
Varios modelos de investigaci6n de operaciones son aplicables en la administraci6n de la construcci6n. A continuaci6n, serevisan aquellos que aparecen como mas practicos y versAtiles y cuya aplicaci6n es mas directa en el ambito de la construcci6n, como son los siguientes: teona de colas, modelo de asignaci6n y modele de transporte.
5.2 Teoria de colas En muchas disciplinas aparecen situaciones en que unidades discretas Began a una instalaci6n que presta alglin servicio, en demanda de este. Si la estaci6n de servicio esta ocupada atendiendo a otra unidad, la unidad que lIega esta forzada a esperar, produciendose asi una linea de espera a cola. Si por otro lado, se colocan estaciones de servicio adicionales para eliminar la cola, puede producirse una utilizaci6n ineficicntc de las unidades 0 estaciones de servicio, con un exceso de tiempo ocioso. Los fen6menos de espera son comunes en todos los procesos industriales y particulannente en los procesos u operaciones de la construcci6n. Este tipo de modelo pennite analizar el disefio y la operaci6n de estas. Ejemplos chisicos de este tipo de situaciones en la construcci6n son, entre otros: •
Camiones que son cargados a servidos por una paia en una faena de movimiento de tierras
•
Traillas que deben esperar por un tractor empujador para ser cargadas
•
Operaciones de honnigonado en ohra, que son abastecidas par camiones betoneros
•
Materiales que son servidos por una grua para su transporte vertical
•
Albafiiles que son servidos par jornales para su ahastecimiento de materiales
112 Moderos matematicos para la pranificaci6n y analisis de operaciones
Para el administrador de una obra hay varias interrogantes de interes en relaci6n a los problemas de colas: I.
l,Cuanto tiempo deberan esperar las unidades en la cola para ser servidas?
2.
l,Cuan larga sera la cola de unidades esperando?
3.
l,Cuantas unidades pueden ser atendidas par el seIVidor, considerando las demoras causadas por la cola?
4.
l,Cuantos servidores deben proveerse para lograr una capacidad de servicio adecuada?
5.
l,C6mo puede relacionarse 1a [alta de servicio, con el ocio y el uso ineficiente
de los servidores? Por ejemplo, en diversas obras se ha detectado una demanda insatisfecha de capacidad de grim para transporte de materiales. Sin embargo, al realizar estudios sobre utilizaci6n de estos equipos, se han encontrado factores reales de utilizaci6n de la grua menores al 40% de la jomada de trahajo. EI anilisis que se presenta en esta secci6n, pennitira entender mejor este tipo de problemas y dar respuesta a las interrogantes p1anteadas. Una ilustraci6n general del modelo de Iineas de espera se muestra en la Figura 5.2, en 1a que se identifican los principales componentes que forman parte de este tipo de sistemas. Los parametros asociados a estos cornponentes, penniten definir una c1asificaci6n de estos sistemas.
SISTEMA DE SERVICIO
Unidades que lIegan al sistema Tasa de llegada
ESTADO UNIDADDE DE ESPERA f--+ SERVICIO o COLA Disciplina de la cola
Figura 5.2
1
'-'.
:IS
Tasa de servicio
Modelo general de finea de espera 0 de cora.
Unidades que salen del siste rna
Teoria de colas
5.2.1 Clasificacion de los sistemas de colas
0
113
Ifneas de espera
Las caracteristicas de una linea de espera pueden ser definidas por los sigoientes elementos: I.
Distribucion de las Uegadas: En la mayoria de las situaciones, las lIegadas son controladas por algunos faetores extemos que producen incertidumbre en el tiempo de ocurrencia entre ellas. Por esta razon, el tiempo entre llegadas sucesivas es una variable aleatoria y su distribuci6n de probabilidades es lIarnada distribuci6n de las lIegadas.
2.
Distribuci6n de los servicios: Debido a factores como el tipo de servicio requerido y la inherente variabilidad entre los servidores, la duracion de un servicio es tambien una variable aleatoria y su distribuci6n de probabilidades es lIamada distribuci6n de los servicios.
3.
Nt'imero de canales de servicio: Puede haber uno 0 mas servidores. Si hay multiples servidores, debe especificarse si estan en paralelo 0 en serle.
4.
Poblaci6n de clientes: Existen dos clases distintas de lineas de espera, de acuerdo al tamano de la pablaci6n: poblaci6n infinita y poblaci6n finita (en general, se considera este ultimo caso cuando el numera de unidades de la poblaci6n es menor que 30 unidades).
5.
Disciplina de la cola: Se refiere al orden en que los clientes son atendidos. La disciplina mas coml\n es el sistema FIFO (First In, First Out).
En la construcci6n, el modelo que mas interesa corresponde al de poblaci6n finita, ya que el numero de unidades a ser servidas en la mayana de los casas es limitado (camiones servidos par un cargador, traillas servidas par tractares, etc.). Un modelo de poblaci6n finita se entrega en la Figura 5.3, el cual podria ser aplicado a cualesquiera de los ejemplos mencianados, como se vera mas adelante.
SISTEMA
,...-----, Unldad de
o
servlclo
Figura 5.3
Modelo finito de linea de espera.
114 Modelos matematicos para ta planificaci6n y analisis de operaciones
5.2.2 Desarrollo conceptual del modelo' Las variables usadas para describir los estados de un sistema en un instante de tiempo, son llamadas variables de estado. Un estado particular de un sistema, es entonees identificado por un conjunto de valores instantaneos de las variables de cstado. Si e1 valor de una 0 mas variables del sistema cambia, una nueva configuraci6n puede ser teconocida existiendo un nuevo estado.
Los modelos de teoria de colas pueden ser [acHmente descritos a traves de estados definidos por e) numero de unidades en el sistema, estados que van cambiando a medida que pasa el tiempo. Por ejemplo, en el modelo finito representado en la Figura 5.3, estaria definido eJ es!ado E) (donde E= estado y el mimero 3 corresponde al numero de unidades en el sistema). En este ejemplo, dado que cl numero de unidades es finito e igual a cinco, el numero de estados posibles de identificar son seis, como se indica en 1a Figura 5.4.
Figura 5.4
Estados posibles del sistema de la Figura 5.3.
En general, el numero de estados en que un sistema finito puede encontrarse es M + 1, donde M es el mimero de unidades totales (por ejemplo: una flotilla de camiones que son servidos por una pala mecanica).
El numero de estados caractensticos de un sistema dado es una funcion del numede parametros usados para definir el sistema, y el rango de va10res asociado a
TO
cada parametro. En nuestro ejemplo se ha usado un parametro solamente (unidades en el sistema), y los estados posibles se pueden representar par E i , can i= I, M + 1. Si se usan dos parametros, el numero de estados sera:
donde:
-n j = numero de valores posibles de i. -mj
=
numero de valores posibles de j.
EI desarrollo conceptual que se presenta a continuaci6n, ha sido adaptado a partir del trabajo desarrol1ado por Halpin y Woodhead y que se presenta en su libro "Design of Construction and Process Operations·.
Teorls de colas
115
La formulacion de modelos de Iineas de espera de ciertos procesos de construccion,
se ha ampliado para incluir el concepto de almacenamiento en el sistema mediante buwnes 0 tolvas. Esta ampliacion permite al servidor (por ejemplo: pala en mo-
vimiento de tierras) almacenar esfuerzo productivo durante los periodos de tiempo en que no hay unidades para servir. Para definir este tipo de sistema pueden usarse dos parametros; el paritmetro i corresponded. a las unidades en el sistema, y el parametro j indicara el numero de cargas en la tolva 0 almacenador. Por ejemplo, si i=O, I,2,3 Yj=O, I,2, los estados
del sistema pueden representarse como se indica en la Figura 5.5.
i
Figura 5.5
..
Estados posibles para i=O,l ,2,3, Y j=O,l ,2.
La utilizacion de estados para definir un modelo de Iineas de espera simplifica enormemente el desarrollo de las ecuaciones de estado que definen una situacion particular. Dado un conjunto particular de estados, existe una probabilidad P, de estar en algono de los estados E, en el instante t, y un conjunto de probabilidades T" de pa-
sar de un estado E\; a otTO estado Er Por consiguiente, existe un conjunto de pro-
babilidades de transicion T" que describen la posibilidad de moverse desde E, a E1' EI gratico que representa esta situaci6n se muestra a continuaci6n en la figura 5.6. En el esquema se han considerado 5610 aquellas probabilidades de transicion des-
de el estado En a EnH , 0 del estado En a Enol' En otras palabras, se consideran transiciones moviendose desde E) a E, 0 de E, a E, para el estado E..
116 Modelos matemat;cos para la planiflcaci6n y anaJis;s de operaciones
Figura 5.6 Diagrama de estados con probabilidades de estado
(P~)
y de transici6n {Til}'
En realidad seria posible moverse desde E, a Eo si tres unidades abandonan el sistema simulttmeamente 0 de E] a E3 si Hegaran dos unidades simultimeamente. Las IIegadas 0 salidas simu1timeas son IIamadas llegadas 0 salidas en masa. Por simplicidad matemtitica, se asume que el perfodo de tiempo L1.t en que pueden ocurrir llegadas 0 salidas, se ha definido 10 suficientemente pequeno como para que 5610 pueda ocurrir una IIegada 0 salida en dl. Finalmente, los diagramas de estado que representan las probabilidades de transici6n como arcos, son referidos como modelos markovianos.
5.2.3 Modelos Markovianos Los modelos Markovianos son muy utiles en la representaci6n de situaciones en que un sistema se mueve desde un estado a otro, basado en un conjunto de probabilidades de transician. En particular, los conceptos Markovianos son utiles en situaciones de fen6menos de espera. Cuando el modelo grafico de Markov es definido apropiadamente, el desarrollo de las ecuaciones de estado para el correspondiente modele se reduce a balancear las relaciones de entrada y salida. En cualquier instante t, existe una probabilidad P n de estar en el estado En' Hayvarias fennas en que el sistema pueda estaren el estado E, durante un intervalo de tiempo dt a (t+dt): 1.
El sistema est. en E, en el instante t y no se producen IIegadas ni salidas durante L1.t.
2,
EI,sistema esta en En en el instante t y se produce una l1egada y una salida en el mtervalo dl.
3.
EI sistema esta en En~l en el instante t y se produce una salida en el intervale L1.t.
4.
El sistema esta en En _] en el instante t y se produce una llegada en el intervale.6t.
Los dos primeros casos cubren la posibilidad de partir en el estado n (E,), y terminar en el mismo estado. Esto es, la probabilidad de transician de partir en el estado En y pennanecer en el mismo estado es:
~
Teoria de colas
T,,= P(no lIegada) x P (no servieio) + P (una lIegada) x P(un gervieio)
117
(5-1)
Se asume que los sueesos «no llegada», «no serviciQ), «una llegada» y «un serviciQ), son estadisticamente independientes. y lIegar En el caso 3, 1a probabilidad de transici6n de partir en un estado mayor E al estado En durante el instante .1.t, esta dada por la siguiente expresi6~~I)
T.H ,.= P (no lIegada) x P (un servicio)
(5-2)
EI caso 4 especifica la probabilidad de transici6n de partir de un estado menor E(n_l) y ltegar at estado En durante el intervalo .1.t, como:
T.",.- P (una lIegada) x P (no servicio)
(5-3)
En general, la probabilidad de estar en el estado E. en el instante t+t.t esta dada por:
P n (t+.1..t)
=
P n X T nn + Pn+ 1 X T n+ 1,n+ P n-1 X Tn_l,n
(5-4)
Por ejemplo, considerando el caso de que n=3, entonces se tiene la siguiente expresion:
P, (t+t.t) = P, T", + P, T", + P, T",
5.2.4 Dislribucion exponencial de las lIegadas y los servicios Las tasas de ltegada 0 de servicio de un sistema de Hneas de espera, pueden ser deseritas en tenninos de intervalos aleatorios 0 detenninisticos de tiempo. Las soluciones matematicas de los modelos basicos de teorfa de colas, normalmente asumen que los tiempos entre Ilegadas y tiempos de servicio se distribuyen exponencialmente, y que las llegadas de las unidades al sistema pueden ser modeladas a traves de un proceso de Poisson, el eual asume ]0 siguiente:
118 Modelos matematicos para la planificacion y analis;s de operaciones
1.
Un evento puede ocurrir aleatoriamente y en eualquier instante de tiempo.
2.
La ocurrencia de un evento en un intervalo de tiempo dado es independiente de aquellos que ocurran en eualquier otro intervalo de tiempo, siempre y euando los intervalos no se traslapen.
3.
La probabilidad de ocurrencia de un evento en un intervalo pequeno Ilt es proporcional a Ill, y puede expresarse por allt, donde a es la tasa promedio de oeurrencia del evento, la eua) se asume constante. La probabilidad de dos 0 mas ocurrencias en At es despreciable.
La distribuci6n exponencial se relaciona con el proceso de Poisson de Ia siguiente manera: si los eventos ocurren de acuerdo a un proceso de Poisson, entonces el tiempo T hasta la primera ocurrencia del evento tiene una distribuci6n exponeneial, y se cumple que:
(5-5)
donde T es el tiempo entre dos ocurrencias eonsecutivas del evento, t es un interva10 de tiempo dado, y XI es el numero de ocurren'cias en dicho intervalo. Por otro lado,
p(t" T) Si
= l_e- at
(5-6)
a es constante (independiente de t), el valor esperado de T es igual a:
T=~=ftf(t)dt
(5-7)
Si se aplican estos conceptos al modelo de Iineas de espera, se tiene que para un intervalo ilt,
Plno Ilegadas en Lll]= e-''''
(5-8)
donde B= tasa promedio de Heg.das de unidades al sistema. Expandiendo la expresion en una serle de Taylor. P[no lIegada en Ilt)= e·"'"= I - nllt+(-Mt)'I2! + (-n"'t)'/3! + ...
Teoria de colas 119
Para .1t muy pequeno, la expresi6n se reduce a:
Plno lIegadas en
MI~
1 - IMt
(5-9)
y por 10 tanto, la probabilidad de una lIegada en "'t es
Plona lIegada en "'tl= I.l"'t
(5-10)
con IIl3 = la esperanza matemAtica del tiempo entre llegadas. Amllogamente) siguiendo el mismo procedimiento,
Plno servicio en tltl ~ 1 - ~
(5-11)
Pion servicio en "'tl ~ ~
(5-12)
con
1/~ =
la esperanza matematica del tiempo de realizaci6n de un servicio.
5.2.5 Modelos de Ifneas de espera de poblaci6n infinila Para estos sistemas con distribuci6n exponencial para las lIegadas y los servicios, las probabilidades de transici6n que estan expresadas en las ecuaciones (5-1), (5-2) y (5-3) se transfonnan en 10 siguiente:
T,.,
~
(I - Mt) x (I - Jl"'t) + (B"'l) x (~t)
~ I - Ml- ~t + JlB("'t)' +JlB ("'t)'
Para "'l muy pequeno, ("'\)' '" 0 T ,., = 1 - (Il+ B) tlt
(5-13)
120 Modelos matematicos para la planificaci6n y analisis de operaclones
A su vez,
T , +' .' = (1-IlM) x ~~I'" ~M
(5-14)
T n-I,n ~ Il M x (I - ~) '" IlM
(5-15)
La probabilidad de estar en E, en el instante t + 61, se transfonna en; P,(IMt) = P,[I- (~+B) 6t] + p,., [~tl + P", [B6t] P,(IMI) ~ P,(I) - (~+D) P.(I)M + W.+,(I)~I + IlP.,,(I) M
(5-16)
Pasando P,(I) hacia ellado izquierdo de la ecuacion y dividiendo por 6t, queda;
IP,(IMt)-P.(I) IIM- -(~+DJP,(I)+W'" (I)+DP", (I)
(5-17)
Haciendo 6t infinitesimalmente pequeno (6t '" 0) dP,(I)/dl ~ - (~+ B)P,(I) + ~P",(t) + DP.,,(I)
(5-18)
Asumiendo que la probabilidad de estar en un estado cualquiera no varia con el tiempo:
dP,(t)/dt=O
Entonces: - (~+ DJP,(t) + W,+,(t) + /JP.,,(t) = 0
(5-19)
~P.+DP.=~P.+,+DP",
(5-20)
Teorfa de colas
121
Flujo de Entrada - Flujo de Salida
La ecuacion (5-20) puede ser escrita directarnente a partir de la Figura 5.7, sumando los flujos que entran a1 nodo n e igualandolos con los flujos de salida del mismo nodo.
8
8
8
8
p
Figura 5.7
n+1
Estado En en una cadena de Markov.
En el diagrama de la Figura 5.7, se grafica el balance que se produce entre el flujo de entrada y el flujo de salida. Ahora si se tiene e1 diagrama de la Figura 5.8 a continuaci6n,
8
Figura 5.8
8
8
Estado Eo en una cadena de Markov.
y aplicando eJ concepto recien deducido, para el estado 0 (cero):
Flujo de entrada
Flujo de salida
PoB
Pill
P,
[B/)11 Po
(5-21)
•
122
Modelos matematicos para la planificaci6n y analisis de operaciones
dande B/J.l = p, conacida como factor de utilizacion, el que debe ser siempre menor que 1.
Definiendo un modele de linea de espera con poblaci6n infinita y con tiempo entre Ilegadas y tiempo de servicio exponencialmente distribuidos, y resuelto en funcion de Po' se obtiene 1a siguiente expresi6n para 1a soluci6n de Pn:
P , ~ (B/")' P0 '"
(5-22)
A partir de 1a ecuacion deducida, puede abtenerse un conjunta de ecuacianes basicas que se utili zan para el amllisis de los madelas de lineas de espera con pabla-
cion infinita.
a. Canal simple
P o= 1 - Il/J.l
(5-23)
Ninnero esperada de unidades en la cola: L q = 8'/I! ([1-8)
(5-24)
Tiempa esperada en 1a cola: W q = 8/1! (1!-8)= L qI 8
(5-25)
Numero esperada de unidades en el sistema:
Tiempa esperada en el sistema:
L~8/(1!-8)
W~lI(I!-Il)~L/Il
(5-26)
(5-27)
b. Canal multiple. Se asume J.l, ~!1,~ ... ~ ~
(5-28)
claude k ::::: mimero de canales de servicio. La probabilidad Pk de que una unidad que Hegue al sistema tenga que esperar (probabilidad de que haya k a mas unidades en el sistema en un instante dado),
•
~
'E
Teoria de colas 123
p. ~ (11k!) x (n/~)' x Ik~1 k(~-n)1 x Po
(5-29)
L ~ {[Il~ X (1l/~)' x P,ll (k-I)! x (k~-n)'l + n/~
(5-30)
W ~ {I~ X (1l/~)'x Poll (k-I)! x (k~_1l)2 }+1I~ = Lill
(5-31)
Lq~ [n~x (n/~)'x
(5-32)
Wq~ [~(n/~)'
Poll I(k-I)! x (k~-O)2l
x Pol I I(k-I)! (k~-n)'l ~ L/n
(5-33)
Los modelos de poblacion infinita tienen varias aplicaciones utiles en la construccion, en situaciones tales como: a.
Plataforma de carga que debe atender un gran mimero de elementos distintos para su movilizaci6n vertical.
b.
El servicio que presta una grUa en una faena de hormigonado.
c.
Servicio dado por un panol de herramientas 0 bodega de materiales en la entrega de estos al personal.
Ejemplo 5.1 Una grUa tiene un tiempo medio de servicio de 10 minutos y las cargas Hegan a una tasa de 3 por hora. Suponiendo distribuci6n exponencial para las Hegadas y los servicios: a.
l,Que porcentaje del tiempo estara ociosa la grim?
b.
l,Despues de Hegar, cuanto tiempo debe esperar una carga antes de ser movilizada?
c.
l,Cual es el numero esperado de cargas en la cola?
Soluei6n:
a.
P, ~ 1 -
Jl/~ ~
1 - 3/6 ~ 0.5
Esto equivale a un 50% del tiempo de la gnla ociosa. Jl/~(~-Jl) =
b.
Wq =
c.
Lq ~ W q x Jl
~
3/6(3) ~ 0.17 horas
0.5 cargas en espera por hora.
124 Modelos matematicos para la planificaci6n y analisis de operaciones
Ejemplo 5.2 Una secretaria copia una carta en un tiempo promedio de 8 minutos, el que se distribuye exponencialmente. 8i ella necesita el 40% de su tiempo para atms actividades, l.cmintas cartas diarias se espera que ella escriba? Il ~ 60/8
~
7.5 cartas/hora
Po= 1 - B/Il = 0.4
I ~ 0.6 x Il ~ 0.6 x 7.5
~
4.5 cartas/hora
Por 10 tanto, diariamente es capaz de escribir 8 x 4.5 = 36 cartas considerando una jomada de 8 horas diarias.
5.2.6 Modelos de Ifneas de espera de poblaci6n finila Este tipo de modelos son de gran interes en 1a construcci6n, dado que en muchas situaciones un nfunero finito de recursos son servidos por uno 0 mas servidores en un modo ciclico. Este reciclaje de unidades servidas conduce a un modelo de poblaci6n finita. Para sistemas depoblaci6n finita, con tiempos entre llegadas y de scrvicio exponencialmente distribuidos, es tambien posible utilizar los madelos gnlficas markovianos. Para este tipo de modelos sin embargo, las probabilidades de transici6n de las llegadas deben ser madificadas, dado que varian en funci6n del numero de unidades que estan ruera del sistema. 0 sea, Ia probabilidad de llegada es proporcional al numero de unidades que son extemas al sistema, numero que en este caso es finito.
La Figura 5.9 muestra un sistema con una poblaci6n finita de 6 unidades (carniones) y un servidor (pala).
cr------{c}-------+-..... PALA:
®
CAMIONES
Figura 5.9 Un sistema finito de camiones y pala mecanica.
i
I !. 1.
Teoria de colas
125
En la Figura 5.9 se puede apreciar que hay Ires unidades denlro del sistema y Ires fuera de el. Las unidades denlro del sistema no pueden afectar la probabilidad de lIegada, dado que ya lIegaron. En este caso, la probabilidad de llegada es igual a la tasa de lIegada que corresponde al valor reciproco del tiempo promedio entre lIegadas, multiplicada por 3, para indicar la proporcionalidad dependiente del numero de unidades fuera del sistema. Por consiguiente, la probabilidad de llegada del sistema mostrado es 3a. Si hubiera cinco unidades fuera del sistema, la probabilidad de lIegada para ese caso seria de sa.
a,
En general, la probabilidad de lIegada de las unidades entrando aJ sistema est. dada por:
(M-i)xO
donde: M = numero de unidades de la poblaci6n finita.
i
=
a= .
numero de unidades dentro del sistema. Iffpr donde T pr es el tiempo promedio que permanece una unidad fuera del
sistema.
EI modelo markoviano que representa este sistema se muestra a continuaci6n, en la Figura 5.10.
68
Figura 5.10
58
48
38
28
8
Mooelo Markoviano para M=6 unidades.
Nuevarnente, las probabiJidades de estado han sido asociadas con cada estado y los arcos representan las probabilidades de transici6n entre los estados. Utilizando nuevarnente el metodo de igualar los flujos de ingreso y egreso a cada estado, es
posible detenninar las siguientes ecuaciones de estado para el sistema:
126 Modelos maternaticos para la p1anificaci6n y anaJisis de operaciones
Nodo
Ingreso
0 6BPo
+
2
5BP,
+
3
4BP,
+
4
3BP,
+
5
2BP,
+
6
BP,
=
IJP, IJP, IJP, IJP, IJP, IJP.
~
~
= ~
~
~
Egreso 6BPo 5BP,
+
4BP,
+
3BP,
+
2BP,
+
BP,
+
~
IJP, IJP, IJP, IJP, IJP, IJP.
Es posible determinar Ia productividad de un modelo de lineas de espera finito, calculando la probabilidad de que no hayan unidades en el sistema, Po' Habiendose determinado Po' Ia probahilidad de que hayan unidades en el sistema es (I-Po)' 10 cual establece el porcentaje de tiempo esperado de ocupaci6n del sistema. La produccion del sistema se define como:
Prod = L (1 - Po) r.tC
donde
~
L (P.!.) r.tC
(5-34)
tasa de servicio (por ejemplo: cargas por hora).
r.t C
=
capacidad de la unidad cargada en unidades fisicas (por ejemplo: m', ton).
L
~
periodo de tiempo considerado.
P.I. =
indice de productividad (porcentajedel tiempo en que el sistema est. ocupado).
El valor de PQ puede detenninarse a partir de las ecuaciones de estado. En adicion a estas ecuaClOnes, la suma de todas las probabilidades de estado debe sumar 1,0
sea, se ticne la siguiente ecuaci6n adicional: M
L,P, =
1.0
(5-35)
j",O
Esta ecuaci6n reemplaza una de las ecuaciones de estado que es redundante, teniendo asi las ceuaciones requeridas para resolver el sistema. Suponiendo B= 6 Yr.t ~ 12, 13 solucion de las ecuaciones de estado indicadas anterionnente darla:
.
._., Teoria de colas 127
Po
=
0.0121
P,
=
0.0363
P,
=
0.0906
~
0.1813
p.
=
0.2719
P,
=
0.2719
~
0.1359
P,
P,
Ahara, si
L
~
1.5 horas
y
C
~
15 m'
~
Prod
1.5 x (1-0.0121) x 12 x 15 = 267 m'
La soluci6n general para un sistema finito de M unidades con distribucion exponencial de los servicios y las llegadas, es:
(5-36)
(5-37)
con las M unidades de igual capacidad. El numero media de unidades en el sistema estil dado par: M
N = 2,P, xX,
= M-[p(l-po)/~l
(5-38)
'=0 donde:
Pi = Probabilidad del estado i.
Xi
=
mimero de unidades en el estado asociado con Pi
Par otro lado, ellargo promedio de la cola de unidades que estan en espera, estil dado par Is siguiente expresi6n: M
Q = 2,P,(X,-l) = M-[(~+!l)x(l-po)/~l '=0
(5-39)
128
Modelos matematicos para la planificaci6n y analisis de operaciones
5.2.7 Modelos de poblaci6n finita con multiservicio En el caso de existir mas de una unidad de servicio, se introduce una pequeiia modificaci6n en el modelo de Markov en relaci6n a las probabilidades de transici6n asociadas a los servicios. Si, por ejemplo, hubieran dos unidades de servicio, la probabilidad de transici6n para pasar del estado Eo.' al estado Eo seria de 2~, siempre que las tasas de servicio de las unidades de servicio sean iguales. En un esquema markoviano, la representacion seria la mostrada en la Figura 5.11 a continuacion.
68
58
48
38
28
8
Figura 5.11 Modelo de Markov con dos servidores de igual tasa de servicio.
Es necesario hacer notar que el multiplicador asociado con Jl no puede exceder el numero de unidades asociadas al estado de origen. En el caso de que las lasas de servicio no sean iguales. estas se suman. Cuando corresponda disminuir la tasa de servido debido al mimero de unidades asociadas a1 estado original, 1a tasa)l considerada dependeril de la disciplina que se haya asumido para la confecci6n del modelo. A traves del siguiente ejemplo se muestra una situacion de este tipo. Ejemplo 5.3 Sup6ngase que se tienen 5 unidades y tres servidores con tasas de servicios J..l]' ~ YJ.l)' respectivamente. EI esquema que sigue grafica esta situacion en la Figura 5.12. EI calcule de Ia produccion para este sistema tambien debe ser modificado. La expresi6n que corresponde para este caso en particular, es Ia siguiente:
Producci6n =LI~P,+(!!,+~)P2+(~+~+J.l,}x(P,+P.+P,+P.»)C
68
58
48
38
28
8
Figura 5.12 Modelo finito con tres servidores, con tasas de servicio diferentes.
>
(5-40)
Teorfa de colas
129
5.2.8 Modelos finitos con almacenamiento En los procesos de construccion, a menudo es ventajoso almacenar 1a productividad del servidor de modo de evitar que este permanezca ocioso cuando no hay unidades para servir. Con este almacenamiento, se logra una mayor tasa de servicio del sistema para atender a las unidades una vez que Began. En el caso de la construccion, el ejemplo mas clitsico es el de la utilizacion de una tolva en faenas de movimiento de tierras. En el analisis de este tipo de sistemas es conveniente desarrollar los estados del sistema. Como fue previamente mencionado, se usan dos parametros para definir los estados de un sistema que incluye una tolva 0 buzon: = numero de unidades de la poblacion, cuyo rango de valores varia de 0 a M.
J
= numero de cargas de servicio en el almacenamiento, cuyo rango varia de
oa H, donde H es la capacidad maxima del almacenamiento expresado en numero de cargas.
EI nUmero total de estados estan\ dado por Ja expresion: (H+I) x (M+I) Para el desarrollo del modelo Markoviano de este tipo de situacion, supangase el siguiente caso: M=
6 camiones
H=
2 cargas (camiones)
Se cuenta con una pala mecanica can una tasa de servicio de Il, y can una tolva cuya tasa de servicio es n. La distribucion de los tiempos esta dada par los parametros 1/1l, IIQ, y I/ll, asumiendose que se distribuyen exponencialmenle. EI modelo markoviano correspondiente a esta situacion se indica en la Figura 5.l3.
Figura 5.13
68
58
48
38
28
8
68
58
48
38
28
8
Modelo Markoviano de un sistema con almacenamiento.
130
Modelos matematicos para la planificaci6n y analisis de operaciones
Se puede apreciar en el modele que cuando un cami6n lIega al sistema y 1a tolva csta cargada, el cami6n es cargado par aquella, con una tasa de servicio de n cargas par hora. De esta fonna el sistema transita del cstado Eij al estado Ei _1j _1' 0 sea hacia arriba y a la izquierda cn el esquema. La produeci6n del sistema puede dctcrminarse a traves de la resoluci6n de las ecuaeiones de estado, utilizando la siguiente expresi6n:
(5-41)
Ejemplo 5.4, Una campania eonstructora esta realizando una excavaci6n para 10 eual cuenta con una pala mecanica, cuya capaeidad es de 12 cargas por hora, y con una flotilla de 4 camiones, con una capacidad de 10m3 cada uno, Se ha detenninado que el tiempo promedio entre las lIegadas de los camiones es de 10 minutos. Ademas, la empresa dispone de una tal va con capacidad para una carga, y con un tiempo de carga de 2 minutos. Detenninar eual es 1a producci6n horaria esperada del sistema, EI modelo Markoviano que rcpresenta el sistema es el indicado en la Figura 5.14.
Figura 5.14
46·
36
26
6
46
36
26
6
Modelo Markoviano para el ejempJo.
El valor de los parametros del problema es: 11 ~
12 cargaslhora
B~
6011 0
Q ~
60/2
~
~
6 camioneslhora
30 cargaslhora
Teorfa de colas
131
Las ecuaciones de estado del sistema son las siguientes: P00(11+40) P,o (11+ 30 ) P 20 (11+20) P 30 (Il+O) P4011 P o,40
~
llP" + QP"
~
llP 20 + QP" + 40P00
~
llP 30 + QPJI + 30P"
= = ~
P" (Q+30) P" (Q+20) PJI (Q+O) P Q
= = = ~
4I
SP
llP40 + QP4I + 20P 20 OP lO llP00 40P o, 30P" 20P" OP l ,
'J
Resolviendo convenientemente el sistema de ecuaciones, se obtienen los siguientes resultados: P,o P20 P 30
0.037
~
0.019
~
0.0079
PJI
~
0.0026
P 4I
=
0.00053
0.176
Po,
~
0.272
P"
~
0.274
P"
0.137 0.0742
P 40 Poo
~
~
~
La producci6n del sistema estara dada por: Prod = [1l(P,,+P 20 +P 30 +P"") + Q (P" +P,,+P JI +P 4I )] C Prod ~ [12xO.859+30xO.03] x 10 Prod = 112 m'/hora
5.2.9 Aplicaci6n en lerreno
Para calcular 1a producci6n de un sistema utilizando datos de terreno, es necesario detenninar valores para BY)1. Si se usa un sistema con tolva (almacenamien-
132 Modelos matematicos para \a planificaci6n y anaUsis de operaciones
to), se requiere tambien el valor de n. Estos parametros deben ser obtenidos a partir
de observaciones realizadas en terreno. Para una situaci6n de cola tinita, Bes posible de obtenerregistrando el tiempo desde
que una unidad deja el sistema hasta que regresa, detenninando asi el tiempo de cicio. Repitiendo este procedimiento, es posible obtener un valor promedio a par-
tir de la siguiente expresi6n:
(5-42)
donde: A
=
tiempo promedio entre lIegadas.
lAC;;
=
instante de arribo a la cola de la unidad j en el cicio i.
lTC';"b
=
instante de temuno del servicio de la unidad j en el cicio (i-I)
M
=
mimero de unidades (j= I,M)
Nj
=
el numero de ciclos por unidad j (i= I,N)
Asi, el tiempo promedio entre llegadas para una unidad es la suma de los tiempos de cicio para todas las unidades, dividido por el numero total de ciclos para todas las unidades.
Por otro lado, el calculo de Jl debe ser hecho cuidadosamente, existiendo dos situaciones posibles: Si I. cola esta vacia en el momento que lIega una unidad no hay demora y el instante de comienw del servicio es el mismo de la lIegada de la unidad al sis-
I.
tema, de tal manera de mantener las suposiciones del modelo. En este caso, el tiempo de servicio esta dado por:
(5-43)
donde: S..
=
ITC;;
~
lAc..
=
'J
'J
tiempo de carga de la unidad j en el cicIo i.
instante de tennino del servicio de la unidad j en el cicio i. instante de lIegada a la cola de la unidad j en el cicio i.
Teorfa de colas
2.
133
Si 1a cola no esta vacia, el tiempo de servicio pasa a ser:
8 ij = ITCij - ITC(tlRldad precedenle)
(5-44)
Nuevamente, el factor de control no es el instante de inicio del servicio propiamente tal, dado que el modelo asume que este se produce simultaneamente can la partida de la unidad precedente. Otra modificacion de los datos es requerida para mantener las suposiciones del modelo, y se refiere a que este asume una disciplina de la cola del tipo FIFO (primero que lIega, primero que es atendido). Sin embargo, en terreno se producen algunas veces ciertos quiebres de esta disciplina, Ilegando una unidad primero que otra, pero siendo atendida despues de la segunda. Una solucion para el problema planteado es la modificacion del instante de llegada registrado de la primera unidad, colocandole una hora igual al instante de arribo de la unidad posterior (que es atendida primero) mas 1 segundo, curnpliendose asi la disciplina. Siguiendo el procedimiento antenonnente descrito. es posible entonces ohtener los valores de 13 y ~, donde:
-
Po
1
~ ~.
A
donde
Po ~ observado
(5-45)
Y ~o ~
1
- donde S
~o ~
observado
(5-46)
5.2.10 Modelo econ6mico de las Ifneas de espera Los problemas de Hneas de espera generalmente se relacionan con la solucion de, entre otras, las siguientes interrogantes: 1.
l,Cuantas unidades de servicio deben considerarse?
2.
i,Cutil sera el efecto de incrementar la tasa de servicio?
3.
"Que espacio debera haber disponible para las unidades que lIegan y deben esperar?
Las soluciones a estas interrogantes conllevan una decision economica, la cual debeni balancear los costos debidos a la espera de las unidades con los costas del servicio de las mismas. La Figura 5.15 ilustra el comportamiento de los costos de servicio y espera en funci6n del nlvel de servieio. EI costo total esperado por periodo es la suma del valor del costo de espera y el casto de servicio por periodo. por ejemplo:
134
Modelos matematicos para la planificaci6n y anal isis de operaciones
C , ~C-L+C·k , ,
(5-47)
donde:
C,
costa de espera de una unidad par periodo.
L
numero esperado de unidades en el sistema en funci6n de k.
C,
~
casto de servicio par periodo. numero de servidores.
k
Costo
Costo total
COSIO de serviclO
Costo de espera
Nivel e serviclO optimo Figura 5.15
Nivel de servicio
Soluci6n conceptual de costos de un modelo de espera.
En la utilizaci6n de la expresi6n anterior, cuando se desee optimizar el casto total se debe tener especial cuidado con la composici6n de los costas involucrados. Par ejemplo, se debe definir can precisi6n 10 que se incluye en el casto de espcra de una unidad par perfado. En el caso de camiones de transporte de material excavado, sera necesario incluir costas tales como el costa par periodo de poseer (arrendar) y operar cada carnian. Al igual que can el costa de espera par periodo, es tambicn importante definir claramente los componentes del costa de servicio. Una vez identificados ambos costas, se debe buscar la combinaci6n que de como result3.do el costa minima. Esto se puede hacer variando la capacidad del servicio hasta llegar al punta de costo minima. En el caso de cola finita, es tambicn posible variar el numero de unidades, manteniendo la capacidad de servicio constante y, de ese modo, encontrar el punta de costa minima. En ambos casas se debe tener presente si existe algtin nivel de producci6n minima que representa una restricci6n para el modelo.
Modelos de transporte yasignaci6n
135
Finalmente es necesario rcealcar que, sin dudar de la gran utilidad de los modelos
de fen6menos de espera finitos e infinitos, en el anatisis de situaciones rcales de este tipo es conveniente considerar cuidadosamente las posibles desviacioncs que se pueden producir en 1a realidad y que afectan 0 modifican las suposiciones en que
se basa el desarrollo tearieD.
5.3 Modelos de transporte y asignaci6n La programaci6n maternatica comprende las tecnicas usadas para resolver en forma optima los problemas del mundo real, a traves de representaciones matematicas de dichos problemas. Hay dos clases especiales de programaci6n lineal a los que se haec referencia frecuentemente con el nombre de modelos de distribuci6n. Estos son los modelos de transporte y asignaci6n. Como se vera mas adelante, existe un gran numero de situaciones que se presentan en la construcci6n que pueden ser eficientemente modeladas utilizando estas herramientas.
5.3.1 EI problema de transporte EI problema de transporte es un caso particular de la programacion lineal, y consiste en distribuir un producto 0 recurso desde varios origenes a varios destinos 0 usuarios, en tal forma que la colocaci6n sea optima. Un problema de transporte puede definirse completamente por la matriz que se indica a continuaci6n:
DESTINOS ORIGEN
1
2......................... n
OFERTA
1
Cll
C I2 ••••• .. ••• .... ••• .. •••• .. C 1n
2
C 21
C 22"························C2n
°1 °1
m
C ml
C m2 ·························C mn
DEMANDA
D
.
1
Om
D 2 •••••••••• .. •••••••••• .. ·D n
dande C. es el costo de transportar 1 unidad de producto 0 recurso desde el origen i hasta e1 destino j. Este costa puede estar compuesto de varios elementos tales como: casto de adquisicion y/o produccion de una unidad de recurso 0 producto, costo de transporte propiamente tal, derechos, aranceles, etc. Matemiiticamente, el problema se define como sigue:
Modelos matematicos para la planificaci6n y analisis de operaciones
136
m
Funci6n objetivo =
n
2. 2. e lj . X lj
(5-48)
1=1 j=1
donde X'j ~ cantidad de unidades asignadas desde el origen i hasta el destino j.
sujeta a las restricciones: n
2. X lj = 0 1 i= 1,2
m
(5-49)
j=1
m
2. X lj = D j j~ 1.2••.•..••..,n
(5-50)
1=1
(5-51)
y X.
'J
~
0 para todos los pares ij
(5-52)
La ceuacion (5-51) indica que la suma de los valores 0, y D. deben ser iguales. Esta restricci6n no impone limitaciones serias al problema, ya que en caso de no cumplirse, bastara introducir un origen 0 un destine ficticio para satisfacerla. Los problemas de transporte son nonnalmente resueltos usando el metoda de Ia esquina noroeste, a el metoda de aproximacion de Vogel. Aunque ambos metodos entregan soluciones 6ptimas, se desarrollara a continuaci6n el metodo de aproximaci6n de Vogel debido a su mayor eficiencia.
5.3.1.1 Metoda de aproximaci6n de Vogel (MAV) La mejor fonna de explicar el desarrollo de este metoda es a traves de un ejemplo: Ejemplo 5.5. Una empresa constructora recibe 4 pedidos de ladrillos de diferentes obras de edificaci6n que esta ejecutando. La empresa puede acudir a tres proveedores, con diferentes costos y ofertas. En la Tabla 5.1 se entregan los costos de colocar 100 ladrillos desde cada proveedor a cada ohra, las demandas de cada ohra y las ofertas de cada proveedor. Detenninar la asignaci6n que minimice el costo de transporte.
Modelos de transporte y asignaci6n
Tabla 5.1
137
Datos para el ejemplo (coslos en cientos de $)
Obras Proveedores
1
2
3
4
Olertas
A
C
30 28 32
35 30 29
25 30 33
30 34 31
1500 1000 2000
Demandas
500
1200
2000
800
4500
B
El metodo de aproximaci6n de Vogel (MAV) se resume en los siguicntes pasos: I.
Formar la matriz inicial origen-destino como se muestra en la siguiente pagina. Los costas asociados se indican en las celdas de la esquina superior derecha de cada cuadro de asignaci6n.
2.
Detenninar las diferencias entre los dos coeficientes de costo menores para
cada fila y cada columna. Estos valores se muestran allado derecho y en Ia parte inferior de la matriz. 3.
En la fila a columna con la mayor diferencia registrada en el paso anterior, asignar la maxima cantidad pennitida par los requerimientos de demanda y oferta a la casilla que tiene el menor coeficiente de costo. En caso de empate entre valores, elegir uno en fonna arbitraria. En este caso se escogi6 e1 valor
correspondiente a la fifa A, que es igual a 25. Tambien se podria haber elegido la columna 3. 4.
Asignar cero a las casillas restantes de la fila 0 columna donde la demanda 0 suministro se haya agotado. En este ejemplo, se asigna cero a las casilla A I,
A2 YA4. 5. Repetir los pasos 2 a 4 hasta obtener una soluci6n completa. Las casillas que ya han recibido asignaci6n 0 cera no deben ser consideradas para efecto de los calculos. 6.
Verificar si la solucion es optima y hacer 1a prueha de degeneracion. Cuando el numero de casillas con asignaci6n es menor que m + n - 1, sc dice que 1a soluci6n es degenerada. En este ejemplo m+n-l = 3+4-1 = 6, Yhay 5 asignaciones; par 10 tanto, la soluci6n es degenerada.
138 Modelos matematicos para la pJanificaci6n y analisis de operaciones
OBRAS PROVEEDORES
1
-
A 8
500
C
r
DEM\NDAS
3
2
L30 ~ 132
-~ -
~
.~
1200
500
1200
1500
~
500
~ -
OFERTAS
4
lE.-
2000
~
1500
-~
1000
~
2000
-
800
5 220 222
800
2
1
4
I
5 3
1
3
1 3 3
La degeneracion pucde resalverse cn eualquier ctapa de la salucion, situanda una asignaci6n £ infinitesimalmente pequefia en una casilia apropiada. La asignaci6n de E se haec mediante inspecei6n y no afecta a los tatales de la fila 0 columna, ya que esta es una cantidad muy pequefia. El tratamiento de la asignaci6n de E a una casilla es el mismo que para eualquier asignaci6n. Cuando se obtiene la saludan 6ptima, E se hace igual a cera. Cuando se requiere mas de un E, se debe seleecianar arbitrariamente uno de elIas como mayor (E> E'). Para cl ejemplo, se ha asignado un E a la casilia C I, ya que de esta manera sera pasible eomprobar si la solucian es optima 0 no. Para yerificar si una solucion es optima, so debe realizar 10 siguiente: 6.1 Formar una matriz que contenga los costas asociados de las casillas en las cuales se han heeho asignaciones. 6.2 Utilizando esta matriz, establecer un conjunto de numeros ui y otro conjunto de nurneros Y., tales que su suma iguale los costas abtenidas en el paso anterior. Matematicamente esto se expresa par:
C=U.+Y. IJ
I
J
(5-53)
En la siguientc matriz se muestran los dos pasos sefialados. Nonnalmente se asigna a v I el valor 0 para comenzar a obtener los otras valores.
.
i
I
Modelos de transporte y asignaci6n
139
v.
J
u.,
0
-3
23
2
-I
25
28
28
32
32
30 29
31
6.3 Se coloca el valor uj + v en las casillas que no tienen asignaciones de acuerdo a la siguiente matriz: J
25
-
27
-
34
-
23
20
-
22
6.4 Restar los valores as! obtenidos a los respectivos coeficientes de costa de Ja matriz original, es decir:
Para el ejemplo, esto queda como sigue:
5
-
7
-
-I
-
7
15
-
-
8
Si cualquier valor obtenido de la operacion anterior es negativo, la solucion no es optima. En este caso, se liene que el casillero C3 tiene un valor -I y, por 10 tanto, la solucion no es optima. 7.
En el caso de que la solucion no sea optima, se debe haeer un desplazamiento hacia una solucion optima siguiendo el procedimiento descrito a continuacion:
140 Modelos matematicos para la planificaci6n y analisis de operaciones
7.1 Identificar 1a casilla de la matriz anterior que no tenga asignaci6n inicial, cuyo valor de la expresi6n C jj - (u i +vj ) sea el menor. En el ejcmplo, este valor es -I en la casilla C3. 7.2 Trazar una trayeetoria mas-menos en la matriz de transporte. Esta trayeetoria debe eomenzar y tenninar en 1a casilla identifieada en el paso anterior, la eual eomienza con signo positivo. Las esquinas donde la trayectoria cambia de direeei6n se designan alternativamente menos y mas, siendo todas elias casi lias con asignadones. Este proceso se muestra a continuaci6n: M
OBRAS PROVEEDORES
c
2
_llQ...
-~
3
4
~
.l2Q...
.12c 0l.1!.. 5JO 0rllL 1200,~ @_lE...
-~
A
B
I
1500
@@:.:. ~OO
800
l1L
7.3 Seleccionar en las esquinas negativas la cantidad mas pequeiia y haccr una nueva asignaci6n,sumando 0 restando esta cantidad de las esquinas mas 0 menos, respcctivamentc. La matriz rcsultante para el ejemplo queda:
Obras Proveedores
I
2
3
4
A
.
1500
-
B
500+E
-
Soo-E
-
C
.
1200
E
SOO
Despues de cada iteracion, es necesario comprobar si la soludon es optima, siguiendo el mismo procedimiento explicado anteriormente. Para el ejemplo queda como slgue:
Modelos de transporte y asignacion
141
I. Determinacion de los u., y v..J
v.
J
u.,
0
-2
2
0
23
-
25
- •
28
28
-
30
-
31
-
29
33
31
2. Determinaci6n de u., +
v.J
u., + v.J
23
21
-
23
-
26
-
28
31
-
-
-
3. Determinaci6n de C.1) - (uI + v.)J
7
14
-
7
-
4
-
6
I
-
-
-
Dado que todos los valores son positivos.la soluci6n es optima y E se puede hacer igual a cero. De esta fonna, la asignacion es: Proveedor A: 1500 ladrillos a obra 3 Proveedor 8: 500 ladrillos a obra I Proveedor 8: 500 ladrillos a obra 3 Proveedor C: 1200 ladrillos a obra 2 Proveedor C: 800 ladrillos a obra 4
142 Modelos matematicos para la planificaci6n y analisis de operaciones
El costo total de la solud6n es: C (total)
~
15x2500 + 5x2800 + 5x3000 + 12x2900 + 8x31 00
C (total) = $126.100 El ejemplo anterior ha servido de ilustraci6n para presentar el desarrollo del modelo de transporte. En la construcci6n existen muchas situaciones en las cuales este modelo puede aplicarse convenientemente, tales como: a.
Distribuci6n de emprestitos y botaderos.
b.
Distribuci6n de honnig6n a varias obras, asi como de materiales en general.
5.3.2 EI problema de asignaci6n Este modelo esta rclacionado con la asignaci6n de un detenninado numero de origenes al mismo numero de destinos con el objeto de optimizar alguna funci6n de efectividad. Matematicamente, el modelo de asignaci6n se define como la optimizacion de la funci6n:
(5-54)
donde C jj son los coeficientes de casto (ganancia), sujetos a las restricciones: n
IXij :::: I,O;j=1,2,3, ....,n
(5-55)
t=l n
IX
1,0; i=1,2,3,...., n
(5-56)
X..IJ = 0 6 1 para todas las X.IJ
(5-57)
jj =
j=l
Estc tipo de problema es una situaci6n especial del problema de transporte. Para su resoluci6n se ha desarrollado un algoritmo especial cuyos pasos, a partir de la confeccion inicial de la matriz de asignaci6n, son los siguientes: 1.
Restar cl elemento mas pequeno de cada fila de los demas elementos de la misma fila.
2.
Restar el e1cmento menor de cada columna de los demas elementos de la misma columna.
Modelos de transporte y asignaci6n
143
3.
Verificar si 1a soluci6n es optima, trazando el minimo numero de lineas que puedan pasar a traves de todos los cems de Ia matriz resultante de los dos primeros pasos. Las lineas deben ser verticales u horizontales.
4.
Despues de trazar el numero minima de !ineas, se haec la prueba de optimizacion. Si el numero de lineas es igual an (numero de filas 0 columnas), puede hacerse una asignaci6n 6ptima. En caso contrario, debera hacerse una iteraci6n, la que consiste en seleccionar el elemento mas pequeno de los elementos no cruzados por una linea, restarlo de todos los elementos no cruzados par las lineas, y sumarlo a todos los elementos situados en las intersecciones de las lineas.
5.
Comprobar nuevamente si la solucion es optima, por el mismo procedimiento explicado en 3.
6.
Hacer una asignacion optima, detenninando en la matriz final las posiciones de los ceros y recardando las restricciones impuestas par las ecuaciones (5-55) y (5-56).
Frecuentemente, en algunos problemas es posible hacer mas de una asignacion optima. Por otm lado, en algunos casos, por definicion del problema en estudio, no se tiene una matriz nxn necesaria para utilizar el modelo de asignacion. En estos casos, se soluciona el problema agregando filas 0 columnas ficticias en que todos los elementos son cero, confonnando asi una matriz nxn.
Ejemplo 5.6. Una empresa constructora tiene cinco cargadores frontales en diferentes depositos. Por otro lado, desde cinco obras han solicitado una de estas maquinas. La siguiente tabla muestra la distancia en kil6metros entre cada ohra y cada deposito. l.Cmil debe ser Ia asignacion de los cargadores frontales a las obras, de forma de satisfacer la demanda y minimizar 1a distancia total de transporte'!
DEPOSITOS OBRAS
I
2
3
4
5
Elemento menor
A
53
74
89
66
98
53
B
67
10
32
87
52
10
C
II
81
43
24
93
II
D
80
43
92
69
53
43
E
18
76
63
19
72
18
144
Modelos matematicos para la planificaci6n y analisis de operaciones
Paso 1
1
2
3
4
5
A
0
21
36
13
45
B
57
0
22
77
42
C
0
70
32
13
82
D
37
0
49
26
10
E
0
58
45
1
54
Elem. Menor
0
0
22
1
10
Paso 2
1
1
2
T
21
A
D
7
4 2
~
I,
70
H
2
e
~
58
E
T
14
B
C
3
1
5 35 '"
72 v
23
44
Paso 3 Se trazan el numero minimo de Hneas que cmceo todos los ceros. Eo total 4 Hoeas, menor que n:::5.
Paso 4 Se debe hacer una iteraci6n. EI elemento menor no cruzado es 1O. Se resta a los elementos no cruzados y se suma a los elementos que estan en las intersecciones de las lineas, tal como se muestra a continuaci6n.
I A
I
2
D
E
l
ri
3
I
4
I
5
4
12
25
0
86
32
60
0
12
62
~
~CJ
35
0
13
0
34
II
B C
r
8
Modelos de transporte y asignaci6n
145
Paso 5 La prueba de optimizacion da un total de 5 Hneas cion optima.
0:::
n. Se puede hacer una asigna-
Paso 6 Asignacion optima. En la tabla que se presenta a continuacion, se entrega la asignacion optima correspondiente al problema planteado y como resultado del procedimiento seguido. Como se puede apreciar, la distancia total minima que entrega est. soJuci6n es de: 53+ 10+43+19+53 ~ 178 km.
Depositos
Obra
1
A
2
B
3
C
4
E
5
D
Ejemplo 5.7. En el terreno de una universidad, cuatro contratistas diferentes 1,2,3 Y4 se proponen para construir cuatro edificios diferentes A,B,C y D. Dcbido a que los contratistas contribuyen generosamente a la universidad, se ha decidido asignar una obra a cada uno de ellos. Cada contratista ha remitido propuestas para la construccion de los cuatro edificios, en millones de pesos. Detenninar que edificio debe adjudicarse a cada contratista para lograr un minimo casto de construcci6n de los cuatro edificios.
CONTRATISTA EDIFICIOS
1
2
3
4
A
48
48
50
44
44
B
56
60
60
68
56
C
96
94
90
85
85
D
42
44
54
46
42
146 Modelos matematicos para la planificaci6n y analisis de operaciones
Paso 1 A
4
4
6
0
B
0
4
4
12
C
11
9
5
0
0
0
2
12
4
0
2
4
0
A
4
2
2
D
B
v
L
C
11
7
I
0
0
0
8
Paso 2
IL
P
Paso 3 Es posible trazar un minima de tres lineas, menor que 0=4. Paso 4 EI elemento menor no cruzado es I. Se resta a los elementos no cruzados y se suma a los elementos en las intersecciones de las lfneas.
3
1
1
C
'"
£
n
0
0
0
0
A
B
Paso 5
La proeba de optimizaei6n da un total de 4lineas, 10 que es igual a n. Se puede haeer una asignacion optima.
en
Simulaci6n
147
Paso 6 Asignaci6n optima
Contratista
Edificio
A
4
8 C
3
D
2
Costo total = 44 + 56 + 90 + 44 = 234 millones
5.4 Simulaci6n Muchos problemas reales no penni ten el usa de soluciones analiticas, debida a que son muy complejos, ya que induyen la presencia de situaciones de incertidumbre o no se cuenta con la capacidad analitica para resolverlos. Es asf como se considera que en esas situaciones la unica soluci6n posible es ]a simulaci6n, hasta el punto que se dice que cuando todo 10 demas falta, entonces se debe USaf la simulaci6n. En la construcci6n existen muchas situaciones que presentan estas caractetisticas. La simulaci6n, para el estudio y soluci6n de problemas de opcraciones de construcci6n, se realiza normalmente con el apoyo del computador. La mctodologia general a seguir cuando se usa simulacion es la siguiente (Schroeder, 1992): •
Definicion del problema a simular, estableciendo sus limites, objetivos, limitaciones y suposiciones a considerar
•
Desarrollo del modelo de simuIaci6n, incluyendo: Definicion de las variables controlables Definicion de las variables no controlables Definicion de los parametros de desempefio Definicion de las reglas de torna de decisiones y las funciones del modelo
•
Elaboraci6n de un diagrama de flujo de la saluci6n del modelo de computaci6n con eJ objeto de poder programarlo en una computadora. El diagrama de tlujo ayuda a aclarar Ia 16gica computacional precisa del modele
148
Modelos matematicos para la planificaci6n y anal isis de operaciones
•
Programacion del modelo en la computadora, para 10 cual existen variados sistemas de programaci6n disponibles en el mercado
•
Obtencion de datos para especificar los panimetros de entrada del modelo. Nonnalmente, esta etapa es una de las mas costosas del estudio de simulacion
•
Validacion del modelo y revision en caso necesario. Interesa determinar si el modele es una representacion ]0 suficientemente precisa de la realidad, sabre la base de una validacion de los parametros, datos, resultados y numero de iteraciones del modelo. Uno de los aspectos mas relevantes es ]a validacion de las distribuciones probabilisticas que se usan en el modelo
•
Analisis de sensibilidad del modelo, realizando variaciones de los parametres del modelo y analizando los resultados que se obtienen
•
Implementacion de los resultados a traves de la tOffia de decisiones en funcion de la informacion proporcionada por el modelo
5.4.1 Modelacion y simulacion de operaciones de construccion En esta seccion se expone una metodo]ogia de estudio de 1a productividad de las operaciones de construccion, que utiliza un lenguaje orientado a la representacion de procesos constructivos. Para ella se cuenta can las etapas de modelacion a creacion de] modelo, que representa el sistema de interes y simulacion 0 procesamiento computacional de modelos. El desarrollo que se presenta a continuacion hace uso dellenguaje de modelaci6n CYCLONE (CYCLic Operations NEtwork system). creado por Daniel W. Halpin (1977). Este lenguaje fue creado en forma especifica para la modelacion y analisis de las operaciones de construccion, continua-ndose su desarrollo hasta el dia de hoy. En la actualidad existen otras altemativas disponibles. Como se mencion6 anteriormente en este capitulo, un modele es una representaci6n simplificadade una situaci6n 0 problema de construcci6n, que haceuso de un conjunto de hip6tesis que establecen la forma en que serelacionan las variables involucradas. Adaptando el proceso general de un eshIdio de simulacion reci6l presentado para este caso, la concepcion de un modelo requiere que se siga las siguientes etapas: •
Definici6n del problema 0 sistema
•
Identificaci6n de los recursos a unidades de flujo relevantes
•
Identificacion de todos los estados posibles (actividad y ocio) de las unidades de flujo e identificacion de los cidos individuales de recursos
•
Integracion de los cidos de los recursos
•
Inicializacion a ubicacion inicial de los recursos
•
Determinacion de la duracion de las actividades
•
Validacion del modelo a traves de verificaci6n de resultados con casas reales
Simulaci6n
149
Ya que cada modelo representa a un sistema, se querra conocer la respuesta de este a los estimulos que el analista seleccione. Esto se consigue gracias al proceso de simulaci6n del modelo, por medio de un amilisis y sintesis no detenninistico. Es decir, se analiza la respuesta del modelo ya estructurado ante variaciones de los estados temporales de las actividades, para luego variar la estructura del modelo, dejando constante las caracteristicas de entrada 0 salida (amilisis de sensibilidad). AI indicar un estudio no detenninistico, se quiere decir que es posible estimar una probabilidad de ocurrencia para ciertos estados e incorporar Ia incertidumbre propia de las variables de una operaci6n de construcci6n. Dado que es muy complicado realizar manualmente las iteraciones de todos los cidos, se cuenta con programas computacionales de procesamiento de datos que. por 10 general, penniten seguir los siguientes pasos: •
• • •
Ingreso computacionai de una representacion gnifica (<
En la Figura 5.16 se esquematiza Ia relacion de las tareas de observacion de terreno, adquisicion de datos, amilisis estadistico, construccion del modelo matematico y, finalmente, su simulacion computacional. En casa que no se cuente con informacion previa oi se tcnga una biblioteca de datos eoncemientes at proceso, la adquisici6n de informacion se puede realizar en terreno, por media de observaciones visuales filmaciones de video.
°
OBSEIlWoClONES DE HRREN:l. ~a see par.1 mple observation o til medonll3 de video.
.'\(
Adllui ~;cio ne~ de detos de~de fill'M(;iones
1-__..('i1mecjone~'F"_~
AECOPlLAC10N IAANUAl.. de ~1lI101
AHALISIS ESTAOISTlCO de los dalOl
I £m......
w..... ' .....
!u"""*,'" to>los.
Rf.c~""'" t .... icloS. 1'1ocrif;c ..""'" eft
b
0I'PU1c:>6ft Ot r~.
Figura 5.16
Relaci6n de actividades para un estudio de simulaci6n de procesos.
150
Modelos matematicos para la planificaci6n y analisis de operaciones
5.4.2 Descripci6n del sistema CYCLONE CYCLONE esta basado en tres estados temporales basicos en que se puede encontrar cualquier recurso: estado activo 0 de procesamiento, estado pasivo 0 de cspera, y transici6n entre estados. La representaci6n de estos estados otorga un fonnato grafico para 1a construeei6n del modelo, el eual se transcribe a un lenguaje computacional en el proceso de simulaci6n. Siguiendo la convenci6n de representar el estado activo can un cuadrado, el pasiva can un cireu10 y los areas de uni6n con flechas, CYCLONE define los elementos que se muestran en 1a Figura 5.17.
D D
o
NODO NORMAL: indica un proceso activo de transformacion de unidades de recurso. Este nodo no presenta restrieciones a 1a entrada de recursos. NODO COMBl: similar al anterior, pem existen limitaciones a1 ingreso de unidades de rccurso en flujo. NODO QUEUE: indica un estado de ocio 0 de desocupaci6n de un reeurso, espcrando a ser activado. ARCO DE UNION: indica la direccion del flujo de los recursos.
cS
o Figura 5.17
NODO COUNTER: permite cantar las unidades que 10 attaviesan. (0 Accumulator)
NODO FUNCTION: permite que se deli nan func.iones de consolidaci6n de unidades y de recolecci6n de datos estadisticos. Elementos del sistema CYCLONE.
A continuaci6n se ex pone una descripci6n mas precisa de estos elementos: Nodo NORl\'1AL: es un elemento con una funci6n intrinseca de demora del flujo de unidadcs yean propiedad de 1ibre aeecso. La magnitud y earaeteristicas de distribucion probabilistica de las demoras las establece inicialmente el modelador. De un nodo NORMAL pueden satir y cntrar euantos areas se desee. En caso que sa1gan, par ejemplo, dos areos can distinto rumba, se estara procesando una unidad
Slmulaci6n
151
por cada via. En este caso, una unidad de recurso procesada se encontrara can la misma probabilidad de continuar par un camino u otro. Si a los eaminos de salida se les espeeifiea una probabilidad de ruta, se estara satisfaciendo s610 un camino por unidad, can distinta posibilidad de continuar por cada ruta. Nodo COMB): es un elemenlo con una funci6n inttinseca de demora del flujo de unidades, que opera en el instante en que ciertos recursos se encuentran disponibles. Es por ello que eada arco que ingresa al nodo COMBI debe provenir directamente de un nodo QUEUE. AI igual que el nodo NORMAL, el nodo COMBI pennite una definici6n de duraciones eonstantes (detenninistieas) 0 aleatorias dentro de un rango con distribucion probabilistica. Tambien cabe la asignacion probabilistica de rutas que salgan desde .1. Nodo QUEUE: es un elemento que define disponibilidad de recursos que esperan ser utilizados 0 servidos en el nodo COMBI. Es en cstos nodos donde se asignan los rccursos que circularan en Ia malla del modelo. Si un QUEUE Iibera recursos ados 0 mas COMBI y tales recursos deben satisfacer vadas actividades, se preferini aquellos COMBI que prirncro curnplan sus condiciones de admision y, en caso que ocurra]o rnismo en mas de uno, la unidad optani por aquel nodo COMBI ctiquetado con cl numero mas bajo. Los infonncs de simulaci6n finales demuestran particular inter's en los nodos QUEUE, ya que indican el porcentaje de desocupacion de los recursos que se definieron en d. Otra utilidad de este nodo es una funcion intrinseca de generacion de unidades a partir de las que recibe, donde gracias a su funcion GENERATE amplifica las unidades que arriban a el por un nurnero predeterminado par el modelador. ARea de union: es un elemento que define la direccion del flujo de unidades y no tiene demora de tiempo asignada. El paso de unidades a traves de el puede ser probabilistico, pero cabe recordar que no se puede asociar probabilidad a ARCOS que salgan de nodos QUEUE.
Nodo COUNTER 0 ACCUMULATOR: es un elemento que permite contar las unidades que 10 atraviesan, con 10 que se puede cuantificar la productividad del proceso y deterrninar el tin de este despues de una cantldad de ciclos preestablecida. S610 se debe colocar un nodo de este tipo en cada modelo. Nodo FUNCTION: es un e1emcnto que no prescnta funciones intrinsecas, por 10 que estas deben ser definidas par el modelador. Una de elias es la de consolidar unidades (CONSOLlDATE) al dividirlas segun un numero predefinido por el modelador. Otras funciones de menor interes y can fines estadisticos son las de STATISTICS y MARKING, mas una funci6n COUNT muy similar al COUNTER. En la Tabla 5.2 se resumen las relaciones de precedencia entre cada uno de estos elementos, entendiendose por: R = requcrido par definicion; N = no factible; P = posible.
152
Modelos matematicos para la pfanificacion y analisis de operaciones Tabla 5.2
Tabla de precedencia del elemento A precediendo at elemento B.
.~ 00006
0 0 0 0 6
,
,
• •
• •
•
•
,
,
,
,
• • ,
,
•
•
•
•
,
•
•
•
,
5.4.3 Proceso de simulaci6n Una vez que 1a tecnologia operacional haya side decidida, corresponded asignar duraciones de tiempo a cada actividad. Para ello se puede acudir a bibliotecas 0 bases de datos de tiempos medios y su variacion, en caso que existan. 0 simplemente realizar observaciones en terreno que satisfagan los requerimientos de validacion estadistica para el ajuste de distribucion de ocurrencias. Par ejempla, si se realiza X cantidad de observaciones al cicio de transporte de material en camiones, se podnl utilizar la duraei6n mas probable y su variabilidad de acuerdo a un ajuste estadistico como el rcpresentado en Figura 5.18, en el eual se campara Ia distribucion de frecuencias obtenida can una variedad de distribueiones teoricas.
rrecuencill 06SERYAOO : de ocurrerlCiD~
/lj~1~rDmll
f,
+----+------~ prob~bilid~d
tiempo {min.}
REPRESENTAOO EN di~tribuei6n
/'
\...
+__-\--\--\-
probDbili,ticD
tJ'x-15min. (J. 5 min. tiempo (min.)
Figura 5.18 Relaci6n entre frecuencias (de demoras) y distribuci6n probabilistica ajuslada.
Simulaci6n
153
Para resumir la infonnaci6n de los recursos involucrados y sus relaciones en los cielos, es conveniente utilizar un esquema como el de la Tabla 5.3. A ello se puede agregar el calculo de costos operacionales, desagregados en variables y fijos, de modo de ineluir parametres de control factibles de modificar durante la simulaci6n, para analizar su influencia en la respuesta del sistema.
Tabla 5.3
# Nodo
Parame1ros relevantes.
Descripci6n
Tipo de Nodo
Recursos
Duraci6n (min.)
. . .. ...... .............. ....................... .......................
Para la simulaci6n computacional se puede usar el programa MicroCYCLONE, creado por Daniel W. Halpin, de la Universidad de Purdue, EE.UU. Aunque no es de inter"s mostrar los comandos de manejo del programa MicroCYCLONE, vale la pena indicar que cuenta con un lenguaje natural especialmente orientado al problema de emulacion de procesos (POL = process-oriented language). La organizaci6n del software MicroCYCLONE considera una serie de modulos independientes que control an segmentos particulares de procesamiento, segun se muestra en la Figura 5.19.
I MENU PRI~CIPAL I
I
MEI\>lJ DE l PROCESAMIENTO
1 II MODULO DE S INGRESO DE DATOS
I
I
I
I
MODULO DE GENERACION DE REPORTES
:MODULO DEi \ SIMuLAcraN
I,
1
MODL'lO DE I ANALISIS DE SE\SlBILIDAD
Figura 5.19
r
Organizaci6n del paquete computacional MicroCYCLONE.
I
154 Modelos matematicos para la planificaci6n y analisis de operaciones
5.4.4 Ejemplo de aplicaci6n La descripcion del proceso de simulacion se entiende mejor por media de un ejemplo de aplicaci6n. Este ejemplo consiste en Ia operaci6n de horrnigonado de losas de un edificio. EI honnigonada de losas se realiza con una gr6a torre que traslada capachas de 0.7 m ' de capacidad. Se dispone de dos capachos, con dos obrcros que se encargan de dirigir Ia ubicaci6n de los capachos, ademas de su enganche y desenganche de la gnia. El abastecimiento de horrnigon esta determinado por Ia lIegada de camiones de horrnigon premezclado, cada 35 minulos. Luego del transpone del capacho cargado, y dirigido por dos ayudantes hacia la zona de colocacion, el horrnigon es descargado por dos «concreteros», esparcido por tres «paleros», vibrado par dos operarios «concreteros» con un vibrador de inmersion y con un ayudante cada uno, regleado por tres «concreleroS>l y finalmentc plalachado por tres «albaniles». Los ciclos de los recursos son bastante elementales, explicindose por Sl solos en las Figuras 5.20, 5.21,5.22,5.23 Y 5.24.
1: Obreros esperaodo 2: Cargu[o de capacho 0 descarga de capacho
3: Paltros esperando 4: Esparcido dc hormig6n
2 Figura 5.20
Obreros cargando 0 descargando capacho y operaci6n de esparcido de hormigon.
5: Concreteros csperando 6: Vibrado de hormig6n
Figura 5.21
Operacion de vibrado de hormig6n y operaci6n de regleado de hormig6n.
9: Albaniles espcrando 10: Platachado de hormigon
Figura 5.22 pos).
7: Concreleros esperando 8: Reglcado de horrnig6n
II: Vibradores dcsocupados 12: Vibrado de h?rmigon
Operaci6n de platachado de hormig6n y operacion de vibrado de hormigon (equi-
Simutaci6n
----B-~--
Figura 5.23
155
13: Capacho esperando • ser cargado 14: Cargu{o de c.pacbo 15: C.pacho esperando a ser trallsportado 16: Tunsporte del c.pacho 17: Descarga del capacho 18: Retorno del clpacho vado
Cicio del capacho.
19: Gnla esperando engancbar capacho 20: Enganche y transporte de clp.cho cargado 21: Esper. para descarga de capacho 22: Descarga ) transporte de retorno de cap,acho vado
Figura 5.24
Cicio de ta grua.
EI cicio de la operaci6n de colecaci6n de honnig6n observado en terrene se reduce al representado en Figura 5.25. Los esfuerzos de optimizaci6n de recursos se realizaran sobre una base de opcracion favorable y conservadora, de modo que incrementos de la productividad a traves de la simulaci6n computacional optimicen cl uso de los recursos ideados originalmente por disefiadores 0 en terreno. La pregunta que cabe fonnularse en este caso es l,c6mo mejorar la operacion de las cuadrillas (0 del siste· rna) desde la situacion conservadora que se opera segun se program6?
-"
Figura 5.25
Integraci6n de los recursos de un modelo que representa 10 observado en terreno.
156 Modelos matematicos para la planificaci6n y analisis de eperaciones
Hacienda usa del esquema de tabulaci6n de datos propuesto en la secci6n 5.4.3, en la Tabla 5.4 se resumen los parametros de interes del modelo que se pretende simular.
Tabla 5.4
Parametres relevanles del modelo. TIPO DE NODO
RECURSOS
abreros carguio esperando
Q
2Ayudanles
3
capacho disponible
Q
2Capachos
4
cargufo capacho
#NOOO
DESCRIPCION
2
COMBI
5
capacho esper. lransporte
Q
6
orua disoonible
Q
7
transporte hormig6n hormig6n disponible
Q
9
obreros descarg. esperando
Q
10
descarga hormig6n
Beta u",-O.37
desv.=O.03
mfn.::.O.33
max.::.O.40
Bela u=.n
desv.=O.14
mfn:=O.40
max.=O.92
Beta u=O.25
desv.::O.11
min.=O.12
max.=O.55
1 Grua
COMBI
8
DURACIONES (min.)
2 Concreleros
COMBI
11
relorno grua
NORMAL
Bela u=O.47 mfn.=O.38
desv.=O.06 max.=O.62
12
relomo capacho
NORMAL
Beta u=O.25
desv.=O.11
mfn.-O.38
max.=O.62
13
horm. descarg. disponible
Q
14
obreros esparcido esper.
Q
15
esparcido hormig6n
Bela u=1.07
desv.=O.22
min.=O.70
max.=1.43
16
horm. esparcido disponible
Q
17
vibrador disponible
Q
2Vibradores
18
abreros vibrado esperando
Q
2 Concreleros
3 Paleros
COMBI
+ 2 Ayudantes 19
vibrado hormig6n
20
consolidate
21
horm. vibrado disponible
Q
22
obreros esperando
Q
23
reglear hormig6n
24
horm. regleado
Q
25
otreros esoerando
Q
26
olatachado hormio6n
27
counter
COMBI
CTE.=1.2
FUNCTION
Consolida 4 unidades 3 Concreleros
COMBI
CTE.-'.5 3 A1bafliles
COMBI CONTADOR
CTE.=3.5 3
cantldad= 2.2 m
Simulaci6n
157
Si tambien se incluyen los costas operacionales de los recursos involucrados, se puede evaluar el casto por hora y por m) de honnig6n colocado. En esta oportunidad no vale la pena detallar el desglose de costos unitarios, aunque sera interesante observar las disminuciones porcentuales en costos por concepto de ahorros en equipo y mana de obra. Del analisis de ociosidad de recursos, despues de una simulaci6n de 200 minutos, 010 que es equivalente a 32 ciclos de carga de capacho, se aprecia que 1a gnla tiene un tiempo de desocupaci6n relativamente bajo en los estados de operaci6n en regimen supeditado a la capacidad del capacho y a la habilidad para enganchar y desocupar eapachos. Los resultados demuestran 10 siguiente:
•
Los obreros relacionados al transporte presentan bajo grado de utilizaci6n (75% del tiempo estan esperando)
•
Los concreteros-paleros que esparcen el honnig6n cuentan con un 28% del tiempo desocupado
•
Uno de los yibradores esta esperando gran parte del tiempo (97.7%)
•
Los eoncreteros del regleado esperan demasiado tiempo (75.3%)
•
Los albafiiles del platachado estan cerca de la mitad de su tiempo desocupados (44%)
Del analisis de tiempos muertos de equipos y maquinaria, se puede observar que la grim es el recurso mayonnente utilizado en la eolocaci6n de honnig6n, de tal manera que la eficiencia de su utilizaci6n detennina en gran medida 1a productiyidad de la mano de obra que participa en la operaci6n de honnigonado. En la Tabla 5.5 se demuestra que, 'si se reduce unifonnemente la duraci6n de las actividadcs en que se ye envuelta la gn\a (nodos 7,10, II Y 12), se obtendra una conseeuente disminuci6n del tiempo ociaso de los reeursas humanos involucrados. De esta fonna, a1 aumentar ficticiamente la productividad de la mano de obra y gnm, hasta alcanzar un incremento del 30% sabre el rendimiento inicial, se conseguiril una ocupaci6n total de los esparcidores de honnig6n. Ella es dificil de aIcanzar en 1a pnictica, no obstante, un analisis de este tipo permite cuantificar las condiciones de borde de una politica de aumento de rendimientos.
158 Modelos matemcHicos para la planificaci6n y anal isis de operaciones Tabla 5.5 Reducci6n de esperas y su intluencia en la productividad. Objetivo: alcanzar aumentos de rendimientos del 30%.
Numero de
Duraci6n de lareas
% de reducci6n
Productividad
% de tiempo en
simulaci6n
de la grua (mini
de duraci6n
(m'thr)
esperas
tarea#
tarea #
0.63
0.25
0.47
0.47
0
16.70
77
28
98
75
44
2
0.53
0.23
0.42
0.42
10
20.48
81
10
91
70
30
3
oM
0.20
0.37
0.37
20
23.10
81
2
85
66
22
4
0.44
0.18
0.33
0.33
30
23.63
81
0
84
66
21
Los siguientes pasos corresponden a sucesivas modificaciones de las relaciones entre recursos, con el fin de reducir la cantidad de recursos odosos 0 aumentar Sil rendimiento. En la Figura 5.26 se representa una modificacion.de la estructura del modelo inicial, la cual consta de una reducci6n de 18 a 12 operarios y un reordenamiento de sus funciones, manteniendo e1 rendimiento inicial de colocacion de hormig6n de 16.7 m 3/hr. Se estima que en este ejemplo se ha conseguido disminuir en un 25% los costas directos relativos a 1a mana de obra, a traves de una disminuci6n de la ociosidad de los recursos y modificaciones del proceso productivo en que estos participan, cuidando no disminuir eI rendimiento de producci6n de la cuadrilla.
vibrado.r 17
, Figura 5.26
Integraci6n de los recursos en un modelo modificado.
Simulacion
159
La modificaci6n de la cuadrilla de hormigonado de losas consiste en: un obrero encargado de cargar capacho, cuatro descargan capacho y esparcen honnig6n, un s610 vibrador con un concretero, y cuatra obreros que reglean y p1atachan honnig6n. Los tiempos ociosos se reducen, en promedio, desde el 86% hasta un 21 %, aunque el tiempo de desocupaci6n de obreros relacionados con el transporte se mantiene alto (75%).
5.4.5 Duraci6n de las aclividades modeladas Es importante mencionar dos tipos de factores que detenninan la e1ecci6n del tiempo 0 demora asignados a cada actividad: ellos son la naturaleza de la aperaci6n y las habilidades del estimador. En vista de ella, a continuaci6n se propanen cuatra metodos simples (adicionales a las filmaciones) de obtenci6n de da,tos relativos a 1a duraci6n de actividades. (i) Experiencia: Quienes participan del proceso de trabaja en cuesti6n normalmente conocen el tiempo requerido para cada tarea, debido a su experiencia y a la frecuencia con que ejecutan tareas simitares 0 de magnitud comparable. (ii) Estimaciones: Quienes realizan la planificaci6n 0 las estimaciones relativas al trabaja, comunrnente abtienen informacion de otras obras, previas a similares, 10 que les permite establecer tasas de productividad y rendimientas en funci6n del tamana y combinaci6n de los rccursas utilizados en cada actividad.
(iii) Ensayos iniciales propios: En aquellos casas en que la experiencia no sea aplicable a la realidad que se enfrenta, 0 no se cuente con expertos cercanos, es conveniente crear cuadrillas y faenas «pilatO) para medir rendimientos por tarea y factorcs de variabilidad. (iv) Usa de modelos predictivos: Conociendase las tareas componentes de una actividad y el rendimienta de sus recursos, se podna variar la magnitud de combinaciones de ellos por medio de un modele simple, can e1 fin de pronosticar las posib1es duraciones de las actividades. En 10 que concieme a las duraciones detenninisticas, que es la asignaci6n de un valor especifico y fijo para la duraci6n de Ia tarea, se pueden presentar los siguientes casas de variabilidad: a.
E1 tiempo esta relacionado a factores inherentes 0 complementarios a 1a actividad, por ejemplo, por el tiempo de revoltura del horrnig6n en la betonera, 0 los tiempos de curado del hormig6n, 0 1a duraci6n de jomadas de trabajo complementario.
b.
La duraci6n de cada tarea que conforma una actividad puede estar sujeta a muy pequefias variaciones alrededor de un valor promedio, de tal modo que se pueden fijar valores constantes a las duraciones de tareas, y mediante la combinaci6n de ettas (adici6n, tras1apos, etc.) se establece una duraci6n para la actividad que las globaliza en un solo item de trabajo.
160
c.
Modelos matematicos para 18 planificaci6n y analisis de operaciones
EI prop6sito de Ia modelaci6n es tal que se pennite ignorar cualquier variaci6n probabilistica.
Por el contrario, en aquellos sistemas donde las duraciones de tareas estan gobernadas por una asignaci6n de tiempo aleatoria, la productividad de las operaciones puede verse influida por sus duraciones y variabilidad, y por consiguiente, por una excesiva acumulaci6n de tiempo en estados odosos y de espera. Lo usual es que los sistemas de administraci6n en obras de construccion esten postulados desde un concepto de «administraci6n par excepci6n», basados en la detecci6n de desviaciones del plan de trabajo y readecuaci6n de recursos para nuevas metas de plaza y costa. Los metodos de modelacion y simulacion computacional responden efectivamente a este esquema de administraci6n, en tanto se tenga una medida del tiempo transcurrido en los ciclos de cada recurso. De esta manera, no solo se pueden detectar las causas de ineficiencia, sino que se cuenta con una herramienta para el mejoramiento de procesos y para 1a instrucci6n de supervlsores.
Sin embargo, el esfuerzo profesional adicional al tradicional y Ia exactitud de las rcspuestas se verianjustificados para operaciones de una importancia 0 envergadura tal que los recursos invertidos en modelar y simular fueran menos costosos que los beneficios de las mejoras factibles de aplicar. Este puede ser el caso de las actividades criticas para el avance del proyecto 0 para maquinaria y mana de obra cara y escasa. Otro factor determinante se refiere al tamafio del proyecto de construcci6n y de las operaciones que se pretende modelar y simular. Actualmente, el programa MicroCYCLONE no pennite archivos de datos demasiado extensos en la definicion de relaciones entre recursos, debiendose parcelar los problemas 0 simplificar los cielos. Otros casos factibles de evaluar mediante modelaci6n y simulaci6n de actividades son 1a edificaci6n residencial e industrial, construcci6n de earninos y canales, instalaci6n de tuberias, construccion de mneles y represas, excavaciones, movimientos de tierra, explotaci6n minera, procesos agricolas repetitivos y de caracter lineal, proeesos industriales de fabricaci6n y reparaci6n, etc. En resumen, se puede asegurar que 1a teeniea de modelaeion presenta notables ventajas para el analisis de procesos, al exigir una definici6n de los recursos y ciclos que ellos comprenden y al aceptar incertidumbres previas a la ejecuci6n. La simulad6n computacional permite iterar el flujo de los reeursos y evaluar rendimientos y castes. Per ultimo, en la etapa de materializaci6n de las faenas de construcci6n, se pueden evaluar modificaciones en un fiUy carta plazo.
5.5 Resumen Se han presentado en este capitulo algunos modelos matematicos que presentan un gran potencial de utilizaci6n en la eonstruccionjunte con algunos antecedentes de
Resumen
161
la herramienta de simulacion y su aplicacion para el analisis de operaciones de construcci6n. Con esto se pretende estimular a los ingenieros administradores de obras a utilizar estas herramientas como ayudas para el anitlisis de problemas complejos, que requieren una decisi6n correcta. Es importante enfatizar que los modelos son tan s610 una ayuda y, por 10 tanto, no reemp1azan en ningUn caso a 1a persona que debe deeidir, euyo eriterio y experieneia profesional son ingredientes fundamentales en eualquier proeeso de torna de decisiones.
Seguimiento y control del proceso de construccion
6.1 Introducci6n as etapas de seguimiento y control forman parte de la administraci6n de cualquier proceso productivo y, por 10 tanto, tambien de la construcci6n. Los objetivos del seguimiento y del control son basicamente los siguientes:
L 1.
Verificar que la ejecuci6n de los trabajos se este realizando de acuerdo a 10 planificado y especificado (eficiencia de la gesti6n).
2.
Tomar acciones correctivas que permitan superar las deficiencias, 0 ajustar la planificaci6n a condiciones actuales diferentes a las supuestas inicialmente.
A los dos objetivos anteriores es necesario agregar un tercero, que debe ser la esencia del rol de un administrador a nivel operacional: aumentar la productividad y la calidad, a traves del mejoramiento continuo de la eficiencia y la efectividad en la ejecuci6n de las operaciones de construcci6n. Para llevar a cabo la evaluaci6n y control de un proceso, es necesario contar con retroinformaci6n en cantidad y calidad suficientes, y ademas oportuna, que permita a la persona que debe tomar las decisiones, una percepci6n de la realidad que sea 10 mas cercana posible a esta. Lamentablemente, no siempre se logra 10 anterior, debido a varios problemas que se iran revisando a 10 largo del capitulo, y tambien a que muchos administradores de obm no dedican el esfuerzo suficiente a este fundamental aspecto.
6.2 Sistemas de seguimiento y control En general, en una obra se cuenta con dos tipos principales de informacion:
1.
Formal:
- informes de costo - informes de avance 163
164 Seguimiento y control del proceso de construcci6n
2.
Informal:
- recorridos de 1a obra - reumones - preguntas:
~c6mo
va?
~c6mo
resulta?
~c6mo
10 esta haciendo?
etc. La Figura 6.1 muestra un esquema simple de un sistema formal de control de costos de la mano de obra. Sin embargo, estos sistemas presentan algunas limitaciones importantes: 1.
No muestran deficiencias 0 ausencia de planes, programas, instrucciones, materia1es, herramientas, equipos 0 espacio de trabajo adecuado.
2.
La informaci6n que entregan puede ser distorsionada con e1 objeto de ocu1tar errores y presentar buenas noticias ala administraci6n superior.
3. No estab1ecen c1aramente las responsabi1idades individua1es por cumplimiento correcto 0 incorrecto. 4. No indican efecto de las actividades de apoyo. 5.
Enfatizan 1a atenci6n sobre ciertos Hemes que sobrepasan e1 presupuesto, 01vidando que aquellos que estan bien, pueden ofrecer grandes posibi1idades de ahorro.
.r"I Revisi6n por 1 Ja gerencia
PLANILLA DE TlEMPOS 1. Tratos 2. Horas trabajadas en cada acti vidad
I
Actividades de la mana de obra
I
H r
Procesamienta ~ del informe
L,f lNFORME DE PRODUCCION I. L'nidades totales en el periodo ~. Unidades totales a la fecha
Figura 6.1 de obra.
Revisi6n por la Adm6n. de la obra
Departamento de presupuestos
~
1
1 I I Futuros presupuestos
Esquema basico de un sistema de informacion formal de control de costos de la mane
Sistemas de seguimiento y control
165
Al igual que la informacion formal, la de tipo informal tambien presenta algunos problemas: 1.
Dis~orsiones para ocultar errores 0 para dar buenas noticias a los ejecutivos su-
penores. 2.
Canales de comunicacion inadecuados 0 bloqueados.
3.
Administracion superior incapaz 0 desinteresada en recibir mensajes 0 comunicarse hacia abajo en la jerarquia.
Los problemas mencionados destacan la importancia de las comunicaciones en el trabajo para poder contar con la informacion requerida en el momenta oportuno. Lamentablemente, los procesos de comunicacion son considerablemente afectados tanto por el emisor como por el receptor, los que generalmente filtran la informacion que reciben y que generan, de acuerdo a sus percepciones, intereses, educacion, etc. La Figura 6.2 ilustra el proceso de comunicacion en el trabajo, y la existencia de filtros en cada uno de los participantes en el. Asi, a nivel operacional, no es posible satisfacer los requerimientos de informacion necesarios para lograr los objetivos planteados, utilizando los sistemas de informacion formales e informales tradicionalmente existentes en una obra.
FILTRO
..
I N F 0 R M
FILTRO
A C
FILTRO
ADMINISTRADOR DE LA OBRA
I N
S FILTRO
JEFE DE LA OBRA
..
..
T R
U C
..
I 0 N FlLTRO
..
Figura 6.2
FILTRO
..
CAPATAZ GENERAL
CAPATAZ DE LA CUADRILLA
C FILTRO
I
o
..
N E FILTRO
S
..
Comunicaci6n en el trabajo.
Para ello se han creado 0 adaptado herramientas particulares de obtencion de informacion con el objeto de evaluar y controlar la gestion de una obra a nivel operacional y para la busqueda de mejoras 0 innovaciones en los metodos de trabajo usados. Las principales herramientas son:
Ie.-.
166
Seguimiento y control del proceso de construcci6n
a.
Informes de control Infonnes de costo Infonnes de avance Infonnes de productividad Infonnes de calidad b. Informacion sobre metodos y procedimientos Cuestionarios Encuestas de interrupciones y demoras Muestreo del trabajo Cartas de proceso/planificaci6n Tecnicas de observaci6n: 1. estudio de tiempos con cron6metro 2. fotografias a intervalos de tiempo 3. videos y peliculas en general Circulos de calidad c. Sistemas informales Observaci6n directa Reuniones infonnales Preguntas a los trabajadores En el primer caso, la infonnaci6n obtenida pennite evaluar la eficiencia de la administraci6n, y descubrir areas problemciticas sobre las cuales actuar para anular dichos aspectos negativos. En el segundo caso, la infonnaci6n esta orientada al mejoramiento de los metodos de trabajo actualmente en uso y/o al desarrollo de nuevas tecnicas de construcci6n. La infonnaci6n de evaluaci6n de la administraci6n 0 gesti6n, generalmente ofrece oportunidades de mejoramiento de los metodos de trabajo actuales. Este proceso de mejoramiento de metodos y el desarrollo de nuevas tecnicas, estan comprendidos dentro del concepto de Estudio del Trabajo. Finalmente, los sistemas infonnales son de gran eficacia para obtener infonnaci6n de fonna directa y simple, por 10 que debieran ser los que inician un proceso de mejoramiento de la productividad en obra.
6.3 Informes de control Una vez que se esta ejecutando una faena, es importantisimo verificar que esta sea realizada de la fonna mas eficiente posible. Como se indica anterionnente, la informaci6n de evaluaci6n y control nonnalmente consiste en infonnes de costos y avance, comparando 10 real con 10 originalmente planificado y presupuestado. En adici6n a los problemas ya planteados, esta practica presenta las siguientes debilidades:
_
Control de metodos y procedimientos
167
1.
Se enfatiza el control de costo, asumiendose que las estimaciones iniciales son correctas. En la realidad casi siempre existen desviaciones importantes.
2.
Lo anterior lleva a los administradores a preocuparse de lograr las estimaciones iniciales, en vez de buscarminimizar costos y/o maximizar la productividad.
3.
Existe un desfase importante de tiempo entre la ejecuci6n de los trabajos y el momenta en que el informe de costos 0 de avance esta disponible para su uso como herramienta de analisis.
Las caracteristicas de las herramientas comunes de control de costa y avance se indican en la Figura 6.3. Herramientas Rendimientos reales: Rendimiento '" cantidad producidal recursos empleados
Ritmo de produccion: Indicadores asociados al termino de una unidad completa de trabajo
Informes de costo: Informacion hist6rica del comportamiento de costo
Figura 6.3
Ventajas
Desventajas
• Expresa en forma directa la productividad asociada a un trabajo • Informacion tacil de obtener para las partidas que trabajan a trato
• Las comparaciones que se pueden realizar dentro de la industria son limitadas • No entrega informacion acerca de las causas de problemas
• Permitecalculo de losrendimientos • Permite comparacion del avance planeado con el real
• Conforma solo una parte de la productividad • No entrega informaicion de los recursos empleados • No entrega informacion acerca de las causas de problemas
• Pemrite comparacion de los costos reales con los programados
• No entrega informacion acerca de las causas de problemas • Las comparaciones esmn limitadas por la exactitud de la estimacion inicial • Los informes de costa pueden llegar demasiado tarde • La informacion puede ser manejada por los niveles medios
Herramientas de control de avance y costo.
6.4 Control de metodos y procedimientos Es asi, entonces, como se ha hecho necesario buscar formas mas apropiadas de evaluar la eficacia de la administraci6n de una obra, y dado que los costos, parametro relevante de una obra, representan utilizaci6n de recursos, 10 que importa es determinar la forma en que se estan utilizando dichos recursos. Para ello y para llevar a cabo el control de los metodos y procedimientos de trabajo en terreno, se dispone de un conjunto de herramientas. Los objetivos basicos de las herramientas de control de metodos y procedimientos, son los siguientes: •
Detecci6n de perdidas en la ejecuci6n del proceso de construcci6n
•
Identificaci6n de las areas donde se producen las perdidas y sus causas
hz
168 Seguimiento y control del proceso de construccion
•
Cuantificar la magnitud de las perdidas
•
Entregar informaci6n para la toma de decisiones oportunas
•
Usar la informaci6n obtenida como base de medici6n de mejoramientos
A nivel operacional, el recurso mas importante en la construcci6n es la mana de obra, ya que es el que normalmente fija el ritmo de trabajo. Tambien, y dependiendo del tipo de obra y los metodos de trabajo usados, puede ser de gran importancia saber que ocurre con equipos y materiales relevantes. Las medidas basicas usadas para determinar c6mo estan siendo utilizados los recursos, son: a.
El nivel general de actividad, que corresponde al porcentaje de tiempo real de utilizaci6n de los recursos.
b.
Como un subproducto de 10 anterior, las interrupciones 0 detenciones que se producen en la utilizaci6n de los recursos, indicandose sus causas principales.
La Figura 6.4 muestra un ejemplo del flujo del proceso de obtenci6n de la informaci6n y su uso posterior, para el caso de analisis y control de interrupciones del trabajo.
INFORMACION GENERAL - Cuestionarios - Muestreo del trabajo - Encuestas sobre detenciones
ESTUDIO DEL TRABAJO EN TERRENO, INFORMACION ESPECIFICA - Tecnicas de observaci6n - Cartas de proceso/planificaci6n
ADMINISTRACION/APOYO DE LAS ACTIVIDADES DE LOS RECURSOS
1 CONTROL DE LAS ACTIVIDADES DE APOYO
1------
ENCONTRAR LOS "CUELLOS DE BOTELLA" • Entrega de materiales • Entrega de herramientas
Eliminar operaciones Combinar operaciones Reducir operaciones
Figura 6.4
Proceso de obtencion de informacion y su uso para el control.
_
Control de metodos y procedimientos
169
6.4.1 Cuestionarios Los cuestionarios se usan para un amilisis primario de la situacion. Su proposito basico es ayudar en la definicion de las areas problema, indicando sus caracteristicas y limites. Al usar esta tecnica para obtener informacion es importante definir los siguientes aspectos: 1. Tamafio de 1a muestra: especialidades, areas de trabajo, etc. 2.
Preguntas especificas a realizar.
3.
Lugar donde se realizara la entrevista.
4.
Momento en que se notificara a las personas a entrevistar y modo en que se hara.
Los cuestionarios permiten detectar en forma bastante precisa, aspectos tales como la existencia de elementos desmotivadores, aspectos del trabajo que afectan el desempefio de los trabajadores y fallas en la administracion de la obra. El objetivo perseguido con el cuestionario debe determinar su disefio. A continuacion, en la Tabla 6.1 se entrega un ejemplo simple de cuestionario. Tabla 6.1
A. 1. 2. 3.
4. 5. B. 6. 7. 8. 9.
Ejemplo de cuestionario.
DATOS PERSONALES <,Cuales son sus funciones? <,Cuanto tiempo lIeva trabajando en esta faena? a) <,En que turno trabaja? b) <,Cuantas horas tiene su jornada de trabajo semanal? c) <,Cuanto tiempo lIeva en estas condiciones? <,Cuanta gente hay en su cuadrilla? <,Que labor realiza su cuadrilla? MATERIALES <, Debe usted parar amenudo su trabajo debido aque faltan los materiales necesarios para ejecutar sus labores? <,Cuantas horas ala semana calcula usted que gasta en espera de materiales, obtenci6n de materiales o cambiandose a otras actividades debido a la falta de materiales? En su opini6n, <,por que existen problemas con los materiales? <,C6mo cree usted que podrfa mejorarse esta situaci6n?
C. HERRAMIENTAS V EQUIPOS 10. <,Tiene usted que parar su trabajo 0 pasar aotras actividades por no tener las herramientas 0 equipos necesarios? 11. <,Cuantas horas por semana estima usted que pierde debido ano contar con las herramientas 0 el equipo adecuado? 12. En su opini6n, <,por que hay problemas con las herramientas y equipos? 13. <,Cuales son las herramientas 0 equipos mas diffciles de conseguir? 14. <,Que recomendaciones darfa usted para mejorar esta situaci6n?
170 Seguimiento y control del proceso de construcci6n
Para el analisis de la infonnacion obtenida a partir de un cuestionario, es recomendable seguir los siguientes procedimientos:
a.
Respuestas numericas: 1.
Clasificarlas por area y por especialidad.
2.
Ordenar por especialidades en todas las areas
3.
Ordenar por area con todas las especialidades.
0
sectores.
b. Respuestas escritas: 4.
Centrar atencion en elementos escasos y deficiencias sefialadas.
5.
Comentarios cualitativos sobre otros aspectos no considerados inicialmente.
La Figura 6.5 muestra el flujo tipico del proceso de anaIisis de la informacion obtenida a partir de un cuestionario aplicado al personal de una obra.
ANALISIS DE LA INFORMACION
RESOLUCION DE PROBLEMAS
Estudios del trabajo
GRAFICOS Otros estudios
CUESTIONARIOS 1--
especificos
IntelTUpciones
2-==
Elementos escasos
Amilisis del paTiol de hen'amientas y bodegas
Amilisis dela administraci6n
Figura 6.5
Flujo tfpico de la informaci6n obtenida de cuestionarios.
Control de metodos y procedimientos
171
6.4.2 Encuestas sobre detenciones y demoras Estas encuestas son usadas para identificar con precisi6n las fuentes mas frecuentes de interrupciones, y la incidencia de cada una de ellas en terminos de recursos desperdiciados. Se centran en aspectos extemos de la gesti6n de la obra, que afectan e1 trabajo del capataz y su cuadrilla, y suponen que el capataz es capaz de identificar y estimar con una exactitud apropiada, las perdidas de tiempo debido a detenciones. Para que la encuesta sea efectiva debe estar confeccionada de forma tal, que sea rapida y facil de llenar con la informaci6n que en ella se pide. La Tabla 6.2 entrega un ejemplo de encuesta disefiada para el nivel de capataces.
Tabla 6.2
Encuesta sobre detenciones y demoras a nivel de capataz
Cuadrilla: Fecha (dia): PROBLEMAS QUE PRODUCEN INTERRUPCIONES EN EL TRABAJO
N9 de obreros: Actividad: HORAS·HOMBRE PERDIDAS
Numero de horas
1. Esperando por materiales (bodega) 2. Esperando por materiales (externo) 3. Esperando por herramientas no disponibles 4. Esperando por equipos
5. Modlficaciones/Rehacer trabajo (Errores de diseno) 6. Modificaciones/Rehacer trabajo (Errares de prefabricaci6n) 7. Modificaciones/Rehacer trabajo (Errores de construcci6n)
8. Traslados a otras areas de trabajo 9. Esperando por informaci6n
10. Interlerencia con otras cuadrillas 11. Sectores muy atestados de trabajadores 12. Otras COMENTARIOS:
x
Numero de obreros
=
Horas-hombre perdidas
172
Seguimiento y control del proceso de construcci6n
Para que sean efectivas, estas encuestas requieren confianza e interes de parte de los capataces y supervisores. Por otro lado, la administraci6n de la obra debe demostrar la importancia que se Ie brinda a esta herramienta, a traves de un uso real y acciones concretas de mejoramiento dirigidas a resolver los problemas detectados. Para el analisis obtenido de este tipo de encuestas se deben seguir los mismos procedimientos especificados para los cuestionarios. A continuaci6n se presenta la informaci6n recogida a partir de una encuesta de detenci6n, aplicada a una obra real. La Figura 6.6 entrega los datos obtenidos durante los dias en que se aplic6.
Fecha
Total hh perdidas
2 marzo
93
3 marzo
69
% del total de hh trabajadas 7
102 7 marzo
8 marzo 454 Figura 6.6
Datos de una encuesta de detenciones.
La Figura 6.7 entrega un analisis de los resultados clasificados por tipo de problemas. Al igual que en este caso, es normal que la mayoria de las perdidas se produzca en dos 0 tres categorias, reflejando los problemas que son de mayor relevancia para los informantes. Esta informaci6n permite dirigir las medidas de mejoramiento hacia aquellas areas problema, actuando con una base segura de informaci6n. Algunas veces se cuestiona la exactitud de la informaci6n que entrega este tipo de herramientas. En la practica es dificil poder asegurar que los valores obtenidos son precisos. Sin embargo, mas que la valorizaci6n precisa de la magnitud del problema, 10 que interesa es su importancia relativa respecto a las otras categorias.
Control de metodos y procedimientos
Categorla
Irotal hh perdidas % del. total· de. hh perdldas
Esperando por materiales (interno)
144
31.7
Esperando por materiales (externo)
15
3.3
Esperando por herramientas
27
5.9
Esperando por equipos
12
2.6
MOdificacionesl rehacer trabajos
227
50
Traslado a otras areas de trabajo
46
10.1
Esp.erando por instrucciones
88
19.4
Otras causas
38
8.6
Figura 6.7
6.4.3
173
Resultados por categorfa.
Muestreo del trabajo
La tecnica de muestreo del trabajo es un metodo de medici6n del nivel de actividad de un proyecto u operaci6n, que esta siendo utilizado en forma creciente en los ultimos afios. Aun cuando existen varias otras tecnicas de mejoramiento disponibles, la simplicidad y el bajo costo del muestreo del trabajo, han contribuido considerablemente a su popularidad. El muestreo del trabajo sirve para medir el porcentaje de tiempo que la mana de obra y los equipos ocupan en ciertas categorias predeterminadas de actividades. Conociendo c6mo es utilizado el tiempo de estos recursos, apareceran los problemas que afectan la productividad, los que al ser eliminados, pennitiran reducir los costos asociados a la mana de obra y a los equipos. Algunas caracteristicas que definen particulannente a esta tecnica, son: 1.
Es una medici6n para el analisis cuantitativo en terminos de tiempo de las actividades de los recursos.
2.
Se aplica principalmente ala mana de obra y/o equipos.
3.
Las observaciones de muestreo deben ser hechas en forma aleatoria.
4.
Se deben establecer categorias predeterminadas de actividades en las cuales c1asificar las observaciones de los recursos.
174 Seguimiento y control del proceso de construcci6n
5.
Los resultados penniten realizar una inferencia estadistica de las actividades de los recursos.
Al igual que otras tecnicas de medici6n de productividad, el muestreo del trabajo presenta ventajas y desventajas. Las principales ventajas son: 1.
Simple de lIevar a cabo.
2.
Econ6mica.
3. Facil de comprender. 4.
Estadisticamente confiable.
5.
Entrega infonnaci6n util y actualizada.
Su principal desventaja radica en que no pennite identificar en fonna clara y precisa las causas que provocan los problemas de productividad, 10 que a su vez no pennite actuar eficazmente sobre elIas. Por esta raz6n, esta tecnica es considerada dentro de la investigaci6n preliminar de canlcter general y no como parte de las tecnicas de mejoramiento de metodos. Sin embargo, el uso experto de esta tecnica pennite tambien lograr la identificaci6n de problemas y actuar sobre los metodos. En la siguiente secci6n se revisaran las principales etapas de un plan de muestreo del trabajo. 6.4.3.1 Etapas de un plan de muestreo del trabajo
Antes de comenzar con un plan de muestreo del trabajo, es un buen consejo «vender» la tecnica (su uso y confiabilidad) a todos los miembros de la organizaci6n que de alguna fonna puedan ser afectados por los resultados. Esto se puede lIevar a cabo a traves de reuniones de orientaci6n, en que se muestran resultados de planes anteriores, a las personas no familiarizadas con la tecnica. Las etapas basicas que fonnan parte de un plan de muestreo del trabajo, son las siguientes: 1. Definicion del objetivo
Como cualquier plan, el muestreo del trabajo debe tener un objetivo claramente establecido, el cual debe reflejar 10 que la administraci6n desea lograr con la informaci6n obtenida. La especificaci6n del objetivo es importante, dado que el disefio del plan debeni facilitar el cumplimiento de dicho objetivo. Esto es especialmente cierto con relaci6n a las categorias especificas de trabajo a usar, yen la definici6n de la poblaci6n de la cual se tomaran las muestras. Por ejemplo, si la meta de un muestreo es dar a la administraci6n una medida del nivel general de actividad de la obra, el plan debera disefiarse en tomo a un 1l11mero de categorias de trabajo muy generales, y la identificaci6n precisa de la poblaci6n y la muestra tiene poca importancia. Por otro lado, si el objetivo del estudio
-----------
--
Control de metodos y procedimientos
I
--
175
es mas detallado, las caracteristicas de disefio del plan deben ser estudiadas mas cuidadosamente. Si por ejemplo, se desea ayudar en la identificacion de areas 0 sectores de la obra que pueden presentar problemas, entonces sera necesario establecer alglin medio de identificar el area a la cual cada trabajador ha sido asignado, de modo de no contabilizar a las personas que circunstancialmente transiten por el sector en estudio. Como regIa general, mientras mas informacion y mayor detalle se desee obtener de un sector de la obra, cuadrilla, especialidad 0 actividad, mayor es la atencion que debe brindarse a la definicion de las categorias de trabajo y de la poblacion. Una descripcion mas detallada de los objetivos generales de un plan de muestreo del trabajo, es la siguiente: «el proposito de un plan de muestreo del trabajo» es la determinacion estadistica de la forma en que el tiempo de trabajo esta siendo utilizado por el personal y los equipos, como una ayuda para: a.
Identificacion de areas problemas que requieren de la atencion de la direccion.
b.
Identificacion de areas que requieren una investigacion adicional.
c.
Establecimiento de metas reales para el mejoramiento.
Una vez establecidos los objetivos del plan de muestreo, la etapa siguiente corresponde a la seleccion de las categorias de trabajo a considerar para el estudio.
2. Seleccion de las categorias de trabajo Hay dos interrogantes que es necesario contestar cuidadosamente una vez que se han seleccionado las categorias de trabajo que se usaran en un plan de muestreo: a.
l,Ayudan las categorias elegidas, al cumplimiento de los objetivos del plan de muestreo?
b.
l,Entregan estas categorias la informacion necesaria para que la direccion de la obra tome las acciones mas adecuadas?
La primera pregunta refleja la importancia de asegurar la compatibilidad entre las categorias de trabajo y los objetivos. Objetivos amplios implican categorias amplias y objetivos muy especificos requieren categorias mas detalladas. Si por ejemplo, e1 objetivo de un estudio es determinar el efecto sobre la productividad del manejo de materiales en un sector determinado de la obra, no sera posible obtener esta informacion si se definen categorias tan amplias como «trabajando» y «no trabajando». Ciertamente, se requeriran categorias mas detalladas. La segunda pregunta enfatiza el aspecto de la informacion que se desea obtener del estudio, y como las categorias que se definan deben satisfacer plenamente dichos requerimientos. Por ejemplo, en una operacion de albafiileria, el transporte de los ladrillos hasta ellugar de la faena puede ser considerado como parte del trabajo directo de dicha operacion. Sin embargo, si el objetivo de un estudio de la operacion es determinar el tiempo utilizado por el personal en actividades de apoyo, sera
176 Seguimiento y control del proceso de construcci6n
necesario establecer categorias mas detalladas, separando el transporte de los ladrillos con la colocaci6n de los mismos. Un resumen de las principales categorias de trabajo utilizadas en estudios realizados hasta la fecha, es el siguiente: 1. 2.
3.
Trabajo productivo Trabajo contributorio • •
Transporte de algun elemento Retiro de herramientas/materiales
•
Recepci6n1entrega de instrucciones
•
Planificaci6n del trabajo
• •
Lectura de pIanos Inspecci6n, aseguramiento y control de calidad
Trabajo no contributorio Ocio; no clasificado • •
•
Esperando Interrupciones no autorizadas Traslado de un lugar a otro Actividades personales Atraso en comienzo/tennino adelantado del trabajo
Un aspecto adicional en la selecci6n de las categorias de trabajo tiene relaci6n con la tendencia de definirlas con relaci6n a las actividades y actitudes del personal, en la ya mencionada percepci6n de muchos administradores de que las mayores deficiencias 0 perdidas de tiempo se producen debido a que la mana de obra siempre esta tratando de «sacar la vuelta». Las experiencias obtenidas de estudios realizados, muestran que las mayores demoras 0 perdidas de tiempo se producen debido a que las herramientas, equipos, materiales, instrucciones, informaci6n, etc., no estan disponibles ni en el momento, ni en e1lugar apropiado.
3. Proceso de toma de datos En los estudios de muestreo del trabajo se acostumbra usar dos metodos para la observaci6n y posterior registro de las actividades de los recursos en estudio: 1.
Recorrido de la obra 0 de los sectores que se desea muestrear.
2.
Observaci6n desde una posici6n determinada, fija.
EI metodo del recorrido es mas apropiado para obras de gran extensi6n, que no son posibles de abarcar en su totalidad desde una sola posici6n. El segundo metodo es el que generalmente se utiliza cuanoo se analiza una operaci6n 0 un conjunto limitado de ellas, 0 un area especifica de una obra.
Control de metodos y procedimientos
177
En ambos casos, la idea es que en instantes predetenninados aleatoriamente, el observador registre las actividades de la mana de obra y/o equipos que tiene ala vista. Es importante que al registrar 10 observado, el observador 10 haga de acuerdo a 10 que e1 aprecie en fonna instanUmea al mirar. Las actividades 0 acciones inmediatamente precedentes 0 siguientes deben ser descartadas totalmente del registro. La frecuencia de observaci6n debe estar de acuerdo con los objetivos del estudio que se realiza, dependiendo del tipo y oportunidad de la infonnaci6n que se quiera obtener. En la Figura 6.8 se muestra un fonnulario de muestreo general, es decir, considera s6lo las categorias de trabajo productivo, contributorio y no contributorio.
= H
~:
:
No. persona
Figura 6.8
Piso/Sec.
T.P. T.C. T.N.C.
OBSERVACIONES
Formulario de muestreo general.
4. Amilisis de los datos En general el anaIisis de los datos se realiza por categorias de trabajo preestablecidas, detennimindose el porcentaje de tiempo que los recursos ocupan en cada una de elIas. Ademas es recomendable agrupar las categorias con el objeto de detenninar e1 porcentaje de tiempo en que los recursos realizan trabajo productivo 0 contributorio, y e1 porcentaje correspondiente a trabajo no productivo 0 no contributorio. Este procedimiento se refleja en la Figura 6.9, a continuaci6n.
178 Seguimiento y control del proceso de construcci6n
OBSERVACION
INACTIVO
ACTIVO
PRODUCTIVO Figura 6.9
NO PRODUCTIVO
EN ESPERA
NOTRABAJA
Ejemplo de c1asificaci6n de los datos.
Los datos obtenidos pueden ser tambien procesados para lograr informacion mas elaborada. La Figura 6.10 muestra un grafico de muestreo en el tiempo, de una obra real. A este grafico se han agregado comentarios sobre eventos relevantes que explican variaciones en los niveles de actividad para ciertos periodos determinados. %
MoNuevo
L1uvia
55 50
TP
45 40
Falla Cancha
35"
30
25 20
.. TNC l/ .. , ... ., ..
...
...
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15 10
5 OittHHl'!tlHHlHtlHHl-lHl+lHftltHHlHltHHflHtllHHtlttHI'llHHItHtlHlHHtlttHIIiltlHHHHtl+tIltHttHHH!Ht1I1tHttHJttH+lHHHHltJttH+lH1HlHHl-1HHttl 25 7 2 1 5 19 28 11 24 8 19 1 13 27 11 25 3 17 1 15 26 9 23 3 16 1 14 NOV. DIG. ENE. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL. AGOS. SEP. OCT.
Fecha de observaci6n Figura 6.10
CUNa de muestreo.
5. Validacion estadistica Una vez obtenidos los porcentajes correspondientes a cada categoria, se debe determinar el grado de confianza requerido para la muestra y el rango de error correspondiente, de acuerdo al numero total de observaciones. Dado que los resultados
- n---- - ---
q
Control de metodos y procedimientos
179
obtenidos se expresan en tt~nninos de porcentajes (proporciones), el metodo de estimacion por proporciones es el mas apropiado. En este caso, la probabilidad de ocurrencia de un evento puede estimarse como una proporcion de las ocurrencias del mismo en una secuencia de Bernoulli, en la que se tienen n ensayos independientes XI' X2 ... , X n donde cada variable Xi es aleatoria y puede tomar dos valores: 1 00 cuando ocurre 0 no ocurre el evento respectivamente, en el ensayo i. La probabilidad p de ocurrencia de un evento en un ensayo, es el parametro de la distribucion binomial. EI estimador de maxima confiabilidad de este parametro pes:
(6-1)
que corresponde a la proporcion de ocurrencias del evento en una secuencia de n ensayos. Para n grande, p tiende a distribuirse nonnalmente de acuerdo al teorema del limite central. Confonne a esto, el intervalo de confianza para pesta dado por:
(p )l-a
=(p -
k a/2
.
~P(lp) n
; P + k a /2 .
~P(lp) J n
(6-2)
Llamando I al error aceptado en cada sentido (por ejemplo 60% ± 5% en que 1= 5%), entonces se tiene que:
1 -- k a /2' ~p(l-pl n
(6-3)
donde I = error aceptado en cada sentido (±) k al2 = valor de la variable nonnal estandar para un nivel de confianza ex a = nivel de confianza n = numero de ensayos EI procedimiento normal para un muestreo del trabajo es fijar el nivel de confianza requerido, y el error aceptado, y a partir de estos parametros, determinar el numero de observaciones necesarias. Entonces, despejando n: n - k2
- %
.
p(l- p) 12
(6-4)
180 Seguimiento y control del proceso de construcci6n
El siguiente ejemplo aclarani mejor el procedimiento y los conceptos explicados en las paginas anteriores.
Ejemplo 6.1. En un muestreo del trabajo se han seleccionado dos categorias de trabajo: trabajando y no trabajando. En total se han observado 100 personas en varios recorridos por la obra, obteniendose que un 40% de los casos estaban trabajando. a.
Si se requiere un nivel de confianza del 95%, determinar el error esperado de la proporci6n obtenida.
b.
Si el error deseado es de ± 5% con un 95% de confiabilidad, l,cuantas observaciones adicionales sera necesario realizar?
a.
p = 0.40 1= k O.02S
b.
n=
•
0.4(1- 0.4) = ± 9.6% 100
1.96 2 x 0.4 x 0.6 2 0.05
=
369 observaciones
es decir, seria necesario realizar 269 observaciones adicionales. Por razones estadisticas se recomienda que, en general, en cualquier programa de muestreo se realicen no menos de 384 observaciones, ya que de esta forma se obtiene una confiabilidad de 95% y un error no mayor de ± 5% (es decir, resultado entre un 45% y un 55% para una proporci6n observada de 50%). En la construcci6n, los valores normales para el caso de dos categorias (trabajando y no trabajando) varian entre un 30% y un 70%. Ademas, a los valores obtenidos de la observaci6n debe sumarseles un porcentaje que refleje las actividades persona1es de los obreros y las actividades de los capataces que, generalmente debido a que su trabajo es basicamente dirigir a su cuadrilla, son clasificados dentro de las categorias improductivas durante la observaci6n, si es que no son identificados previamente. Este porcentaje varia entre un 5 y un 10%. Por ejemplo, si el valor obtenido de la proporci6n trabajando es de un 42.5% y se asume un 5% debido a actividades personales y capataces, el valor de trabajo a considerar debe ser de un 47.5%. Finalmente, es conveniente enfatizar la importancia de la actitud del observador para mantener la absoluta aleatoriedad e independencia de cada observaci6n y de esta forma no introducir sesgos apreciables en los resultados, que puedan invalidarlos 0 hacerlos poco confiables estadisticamente. Los resultados obtenidos permitiran a la direcci6n tomar las medidas correctivas que ayuden a eliminar 0 reducir aquellos elementos perturbadores que provocan una baja productividad. Estas medidas seran de caracter general para estudios globales, 0 especificas para estudios que entreguen una informaci6n mas detallada.
Estudio del trabajo
181
6.5 Estudio del trabajo El estudio del trabajo es una tecnica que ha sido ampliamente utilizada en la industria manufacturera para el amilisis de operaciones, con el objeto de mejorar la productividad. Durante mucho tiempo esta tecnica fue ignorada en la construcci6n, aunque actualmente es de uso comun en paises desarrollados. Se ha comprendido finalmente que la construcci6n tiene varias preocupaciones comunes con las de la industria manufacturera. Entre los mas importantes, se cuentan: . ,!
1.
El uso correcto del recurso humano.
2.
La mejor utilizaci6n y mantenci6n posible de los equipos.
3.
El transporte y distribuci6n eficiente de los materiales.
El estudio del trabajo es una herramienta de ayuda para ellogro de los siguientes objetivos: 1. Aumentar la eficiencia de los metodos de trabajo y asi aumentar la productividad. 2.
Obtener la maxima utilizaci6n de plantas y equipos, que han requerido altas inversiones de capital.
3.
Mejorar la utilizaci6n de los materiales, reduciendo las perdidas en obra y mejorando los metodos de despacho y manipulaci6n de los mismos.
Lo anterior es logrado a traves de presentar los antecedentes existentes (respecto a una operaci6n, faena, etc.) e indicar los resultadosesperados de cambios 0 innovaciones propuestas. Es decir, el estudio del trabajo cumple dos funciones: (1) inforrna 10 que se esta haciendo y c6mo se esta haciendo, y (2) permite generar cambios, modificaciones, etc., que permiten el mejoramiento en terminos de productividad. Por ejemplo, a traves de un estudio del trabajo, un observador experimentado podria: a.
Determinar el uso efectivo de la mana de obra, equipos y espacio disponible.
b.
Indicar posibles mejoramientos del metodo de trabajo.
c.
Determinar la eficiencia de las altemativas.
d.
Proveer informaci6n para el seguimiento y control.
La realizaci6n de un estudio del trabajo inc1uye las siguientes etapas generales:
I;
1.
Observar e identificar problemas.
2.
Registrar el metodo y los antecedentes actuales.
3. Analizar los antecedentes actuales. 4.
Generar altemativas de mejoramiento.
5.
Seleccionar la mejor altemativa.
6.
Desarrollar un plan de acci6n e implementar el nuevo metodo 0 las modificaciones propuestas.
7.
Seguir y controlar 10 implementado.
.,
182
Seguimiento y control del proceso de construcci6n
El estudio del trabajo es definido fonnalmente como una herramienta de la direcci6n basada en las U:cnicas del Estudio de Metodos y la Medici6n del Trabajo, las cuales son usadas en el amilisis del trabajo en todos sus contextos, orientado a la investigaci6n sistematica de todos los recursos y factores que afectan la eficiencia y la economia de la situaci6n en estudio, con el objeto de efectuar mejoramientos. A continuaci6n se revisan las dos tecnicas mencionadas.
6.5.1 Estudio de metodos El estudio de metodos se define como el registro sistematico y el analisis critico de todos los factores y recursos involucrados en la fonna existente y propuesta de ejecutar un trabajo, como un medio de desarrollar y aplicar metodos mas faciles y eficientes y reducir los costos. El primer paso de un estudio de metodos es definir el problema y seleccionar las areas 0 aspectos que ofrecen mayores posibilidades de mejoramiento. Esto requiere una evaluaci6n del metoda observado y la identificaci6n de los distintos procesos que componen la operaci6n. A continuaci6n se deben exarninar los distintos aspectos de la operaci6n 0 metodo en estudio usando la tecnica de las preguntas, tal como se indica en la Tabla 6.3. Tabla 6.3
Interrogantes para un anal isis crftico.
ANTECEDENTES
INFORMACION
ALTERNATIVAS
PROPOSICIONES
PROPOSITO
iQue se esta haciendo?
l,Es necesario? l,Porque?
l,Cual es la alternativa?
l,Que debe hacerse?
LUGAR
l, Donde se !leva a cabo?
iPor que se hace en ese lugar?
l,En que otro lugar?
l,Donde se debe hacer?
SECUENCIA
l,Cuando se realiza?
l,Por que en ese momento?
l,Cualotro momento?
l,Cuandose debe hacer?
PERSONAS
iQuien 10 ejecuta?
l,Por que esas personas?
iQuien otro 10 puede ejecutar?
l,Quier'les deben hacerlo?
MEDIOS
l,Como se esta haciendo?
l, Por que de esa forma?
l,Que otra forma es posible?
l,Como se debe ejecutar?
Estudio del trabajo
183
Para la mejor comprensi6n del metodo en uso en el momenta del estudio, se utilizan varias tecnicas tales como: a.
Cartas de proceso/planificaci6n.
b.
Diagramas de flujo.
c.
Cartas de actividades multiples
d.
Maquetas y modelos a escala.
0
de equilibrio de la cuadrilla.
Tanto las cartas de proceso, como los diagramas de flujo y las maquetas 0 modelos a escala fueron discutidos previamente. Se analizani a continuaci6n la carta de balance 0 de equilibrio de la cuadrilla.
6.5.1.1 Carta de balance a de equilibria de la cuadrilla El anaIisis de operaciones por medio de una carta de balance ha sido empleado por muchos afios en la Ingenieria Industrial, para estudiar la eficiencia de las combinaciones hombre-maquina. En esta oportunidad se mostrara su aplicabilidad en la industria de la Construcci6n, gracias a los analisis realizados en un proyecto de construcci6n de edificios. En este contexto, las cartas de balance permiten resolver la necesidad de describir formalmente el proceso de una operaci6n de construcci6n, de una manera detallada; ademas, permiten comentar el metodo usado y determinar la cantidad de obreros mas adecuada para cada cuadrilla. Tambien, con la utilizacion de esta herramienta, se consigue importante informaci6n para un am'tlisis de rendimientos. Dado que la realidad del trabajo de construcci6n en terreno acusa muy poco tiempo para revisar los procedimientos y metodologias usadas, y para disponer optimamente del personal, los administradores de obra prefieren enfrentar las faenas usando soluciones similares al de obras anteriores, muchas veces actuando principalmente por costumbre. Se justifica este metodo sobre la base de que normalmente se especifican tecnicas de materializaci6n usuales y conocidas, que se van ajustando a las condiciones particulares a medida que se ponen en pnictica. Sin embargo, el hecho de que los profesionales de terreno enfrenten las obras de esta forma y que, muchas veces «descansen» en el conocimiento practico del jefe de obra y capataces, fomenta la resistencia de este personal frente a los cambios e innovaciones para mejorar la eficiencia en terreno. La actitud descrita no deberia mantenerse, y menos en los casos de obras novedosas en sus procedimientos de materializaci6n. La tecnica de analisis aqui propuesta ofrece, como muy pocas, una respuesta inmediatamente posterior a la primera ejecuci6n de una operaci6n, entregando herramientas basicas para optimizar la ejecuci6n de las operaciones mas importantes de una faena. Finalmente, cabe recoger los comentarios tipicos de profesionales a cargo de faenas, referente al hecho de que las cuadrillas comienzan a funcionar en estado de
b
184
Seguimiento y control del proceso de construcci6n
regimen cuando ya se ha avanzado demasiado en la obra, ya que, mas que tardar en el aprendizaje, las condiciones administrativas que otorgan la ritmicidad, no se producen con la velocidad necesaria. Aprovechando esta tecnica de anaIisis en cada actividad, se podra reducir el periodo de transici6n al estado de regimen, en tanto se preestablezcan las condiciones que favorecen la ritmicidad y funcionamiento 6ptimo de las cuadrillas. La carta de balance 0 carta de equilibrio de una cuadrilla es un grafico de barras verticales, que tiene una ordenada de tiempo, y una abscisa en la que se indican los recursos (hombre, maquina, etc.) que participan en la actividad que se estudia, asignandole una barra vertical a cada recurso. Tal barra se subdivide en el tiempo seglin la secuencia de actividades en que participa el respectivo recurso, incluyendose los lapsos improductivos y de trabajo inefectivo. Dado que cada elemento de la cuadrilla es graficado en el mismo perfodo de tiempo, la relaci6n de estos se puede observar mediante una comparaci6n de lineas horizontales de referencia, pudiendo descubrirse patrones comunes que incidan en los ciclos de trabajo. La Figura 6.11 muestra un ejemplo de este grafico.
I
El objetivo de esta tecnica es analizar la eficiencia del metodo constructivo empleado, mas que 1a eficiencia de los obreros, de modo que no se pretende conseguir que trabajen mas duro, sino en forma mas inteligente. Las vias para mejorar la eficiencia del grupo de trabajo que materializa las actividades de interes (en tanto se haya escogido el metodo constructivo) son la reasignaci6n de tareas entre sus miembros y/o la modificaci6n del tamafio del grupo que conforma la cuadrilla.
Minutos 40
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Figura 6.11
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Carta de equilibrio de la cuadrilla.
_
Estudio del trabajo
185
Una consideracion que se debe tener presente, es la de enfocar preferentemente el estudio a una reduccion de los tiempos improductivos y aumentar los niveles de actividad real y de rendimiento. Para ello, se propone que en general se respete la siguiente secuencia: (i) Revisar el proceso constructivo seleccionado y buscar otro metodo que permita . cuestionar comparativamente su conveniencia.
(ii) Cuantificar previamente un grado de utilizacion eficiente de los recursos de mana de obra, maquinaria y equipos, materiales, energia, etc., para el proceso seleccionado. (iii) Analizar con mas detalle el diagrama de proceso de los recursos, en especial en actividades que se desarrollan en espacios extensos. (iv) Muestrear la operacion y determinar las condiciones reales de trabajo de los recursos. Conviene realizar no menos de tres muestreos, y en dias distintos. (v) Procesar la informacion, conduir y discutir resultados. Determinar mejoras necesarias y describir en una carta de balance ideal el procedirniento propuesto. La secuencia recien descrita merece algunos comentarios que pueden facilitar su cumplimiento. Primero, se debe tener presente que existen numerosas posibilidades y tecnicas para cumplir las tareas que conforman una operacion. En caso de que se haya escogido y puesto en practica alguna, se debe contar con la certeza de que, una vez que se obtengan los primeros resultados del anaIisis con carta de balance, habra sucesivas proposiciones de mejoras. En el tercer punto de la secuencia presentada, se menciona el diagrama de proceso de la operacion. El diagrama de proceso es otra herramienta de uso comun en el area de la ingenieria industrial y que corresponde ala representaci6n gratica, en planta 0 elevacion, de las actividades que realizan los recursos en su transformaci6n u ocupacion, tal como se discuti6 en el capitulo 4. Una segunda recomendacion general para la realizacion de los muestreos, es desglosar la operaci6n en tareas simples y representables por algunos simbolos que los muestreadores reconozcan en el momenta de observar. De esta manera, se observa y registra cada tarea periodicamente casi en forma instantanea. La frecuencia aconsejada de muestreo es de un minuto, con no menos de treinta observaciones (30 minutos) en total, 0 las que sean necesarias para observar dos cic10s seguidos completos. Vale la pena recordar que una persona dificilmente puede muestrear el trabajo consecutivo de mas de ocho personas 0 recursos. En la Figura 6.12 se muestra una carta de balance. Este caso corresponde a una cuadrilla de tres maestros albafiiles mas tres ayudantes, que cumplen las tareas de: transporte, preparacion y colocacion de mezcla, colocacion de ladrillos, canteria y limpieza de ladrillos, colocaci6n de escalerillas y marcos de vanos y mediciones. En la Tabla 6.4 se tienen los resultados del muestreo correspondiente a la carta de balance de la operacion observada. En esta tabla se inc1uyen el nivel de actividad
?
186
Seguimiento y control del proceso de construcci6n
real de cada recurso, el coeficiente de participacion y el nivel de actividad relatiyo. Estos parametros se calculan como sigue:
•
"
d P
,.
.,
C oeflClente e arttclpaclOn
Tiempo que el recurso esta presente =----------_
"«
Tiempo total de la actividad
•
Nivel de Actividad real
=
Tiempo que el recurso trabaja x 100 Tiempo que el recurso esta presente
•
Nivel de Actividad relativo =
Tiempo que el recurso trabaja x 100 Tiempo total de la actividad
31
III
Transporte de materiales
iii
Preparaci6n y colocaci6n de la mezcla
[fiJ
Colocaci6n de ladrillos
D
Canterfa y limpieza de ladri \los
~
Colocaci6n de escalari\las y marcos
~
Mediciones
D
Nada
29 27 25 23 21 19 17 15_ 13 11
9
;::: :
:::: : )):: :
7 5
~ ~
3
Figura 6.12
Carta de balance de personal de aibaiiiles,
" ' " '
Estudio del trabajo Tabla 6.4
187
Niveles de actividad y participaci6n de los recursos observados en la cuadrilla de albafiileria.
71
45 Gracias a esta informaci6n es posible generar proposiciones de trabajo, que favorezcan un cumplimiento mas eficiente de la colocaci6n de albafiileria. La Figura 6.13 muestra una proposici6n de interacci6n mas adecuada que la observada en terreno (ver Figura 6.12), otorgandose cierta flexibilidad en e1 trabajo individual. Se puede observar que se agreg6 un maestro y se redujo un ayudante ala cuadrilla, estimandose un aumento del rendimiento global del 56%. En la obra en que se ofreci6 esta modificaci6n, no se percibi6 ningun aumento de costos por concepto de personal, pues las cuadrillas se reorganizaron en forma uniforme con el personal disponible, y se crearon dos cuadrillas de ayudantes para el abastecimiento de materiales desde bodega y taller. Ademas, se puede verificar en la carta que con esta proposici6n, se impone un cicIo de trabajo a los maestros que incIuye preferentemente la preparaci6n y colocaci6n de la mezc1a, colocaci6n de ladrillos, escalerillas y marcos. A los ayudantes de las cuadrillas de albanileria se les asigna el transporte local de materiales, limpieza de ladrillos y canteria, y eventualmente transporte desde bodega 0 taller. El analisis de operaciones mediante cartas de balance, junto a cartas de proceso y diagramas de flujo de los principales recursos, forma un paquete de estudio de real efectividad para el aumento de la productividad de las faenas y en particular de operaciones especificas. Entre los principales beneficios adicionales que se han percibido en terreno, se cuentan los siguientes: •
mejor comprensi6n de la ejecuci6n de la operaci6n por parte del personal que participa en ella,
•
mejor definici6n de las tareas de cada obrero,
•
apoyo a la gesti6n de los capataces,
..
188
Seguimiento y control del proceso de construcci6n
•
mejoras en la supervision,
•
disminucion de accidentes,
•
mejoras en el ingreso per capita de los obreros, si se mantiene el trato a las cuadrillas, y
•
disminuciones en los costos de la obra al reducirse 0 evitarse atrasos de avance, dada la mejor interaccion de sus recursos.
La tecnica de carta de balance 0 de equilibrio de la cuadrilla, es una de las tecnicas mas recomendadas para estructurar las relaciones entre los recursos componentes de las cuadrillas y especialmente para la mana de obra.
mmm Transporte de
IlIll1IU materiales S Prep ar'lci6n y ~
colocaci6n de la mezcla
rn
Colocaci6n de Itit.:lladrillos
r.::l Canterfa y limpieza l.!...:..,;J de ladrillos w;" Colocaci6n de ~ escalarillas y marcos
~ Mediciones DNada
Figura 6.13
Carta de equilibrio de la operaci6n modificada.
6.5.2 Medicion del trabajo Se define como la aplicacion de tecnicas que permiten establecer el tiempo necesario para ejecutar una operacion, a un nivel de desempeno previamente determinado (estandar). Las principales tecnicas utilizadas para este efecto son: 1.
Estudios de tiempo - movimiento
2.
Tecnicas filmicas: - fotografias a intervalos de tiempo - videos y peliculas
1
Estudio del trabajo
189
Asi como el estudio de metodos busca reducir la cantidad de trabajo, a traves de eliminar movimientos innecesarios y mejorar los metodos de trabajo, la medici6n del trabajo tiene por objeto investigar, reducir y finalmente eliminar el tiempo improductivo. Ademas cumple la funci6n de determinar los tiempos tipo 0 estandar de ejecuci6n de una operaci6n de construcci6n dada. Estos tiempos tipo sirven posteriormente como un elemento de control (base de comparaci6n). "I,
II:
III
6.5.2.1 Estudios de tiempo-movimiento
Esta tecnica es una de las mas utilizadas para realizar mediciones del trabajo, principalmente por su bajo costo. Los materiales basicos necesarios son un cron6metro y un elemento de registro que puede ser una hoja de papel y un lapiz 0 una grabadora. El proceso de medici6n del trabajo con esta tecnica contempla los siguientes pasos: 1.
Descomposicion de la operacion a medir, en elementos: Un elemento es una parte delimitada de la operaci6n, que se selecciona para facilitar la observacion, la medici6n y el anaIisis de la misma. Es importante que los elementos sean de facil identificaci6n, y de comienzo y fin claramente definidos, de modo que el observador pueda identificarlos sin problemas una y otra vez.
2.
Toma de los tiempos: Una vez delimitados y descritos los elementos, se puede empezar a cronometrar. El modo mas recomendable de hacerlo es usando el procedirniento del cronometraje acumulativo, en que s6lo se registra el momento en que termina cada elemento, y posteriormente se obtiene el tiempo de cada elemento por la diferencia entre los dos instantes de termino de dos elementos sucesivos. Es decir: (6-6)
D.I = IT. - IT. 1 I
donde: D.I
1-
Duraci6n del elemento i
IT.I
Instante de termino del elemento i
IT i _1
Instante de termino del elemento i-I
El numero total de veces que se mide un elemento dependera del grade de precisi6n requerido para el resultado, el cual puede validarse estableciendo un nivel de confianza deseado y utilizando los conceptos de estimaci6n estadistica. 6.5.2.2 Tecnicas ff1micas
Las principales tecnicas filmicas son las fotografias a intervalos de tiempo, y los videos y peliculas en general. Tal como 10 dice su nombre, la primera de las tecnicas mencionadas consiste en sacar fotografias a intervalos de tiempo que normalmente van de 1 a 16 segundos, siendo los 4 segundos uno de los intervalos mas utilizados. Posteriormente, al proyectar la pelicula se puede analizar facilmente una operaci6n, y dado que el intervalo de tiempo es conocido, es posible calcular los
..... 190 Seguimiento y control del proceso de construcci6n
tiempos de los elementos que interesan. La ventaja de usar este sistema es que permite un ahorro considerable en la cantidad de pelicula necesaria para registrar un cierto periodo de tiempo. Las pelicu1as y videos son innegablemente los sistemas de registro mas completos y fidedignos de una operacion. La principal desventaja de estos sistemas es el gran costa en equipos y peliculas, al igual que en las fotografias a intervalos de tiempo. La mayor ventaja radica en poder contar indefinidamente con testimonios graficos para amilisis inmediatos y posteriores de las operaciones, como tambien con fines de instruccion.
6.6 EI factor humano en la realizaci6n de observaciones de control Hasta ahora no se ha hecho mencion del importantisimo aspecto de la reaccion de los trabajadores cuando son observados. En general, cualquier persona que sabe que esta siendo observada, modifica su comportamiento, consciente 0 inconscientementeo Si esta alteraci6n es demasiado grande, la informaci6n obtenida de la observacion no tendra valor alguno, ya que correspondera a algo distinto a la realidad. Por esta razon, es importante considerar ciertas recomendaciones basicas para la realizaci6n de una observacion en terreno, con el objeto de minimizar 0 eliminar toda reaccion del trabajador que sea producida por la presencia del observador 0 de alglin equipo de registro. Estas recomendaciones son las siguientes: 1.
Informar con suficiente anticipacion a los trabajadores sobre el estudio a realizar, indicando c1aramente las razones por las cuales es necesario hacerlo, y los objetivos perseguidos, los que logicamente no deben representar una amenaza para ellos en ninglin sentido.
2.
El observador debe tomar una posicion tal que no interfiera con e1 trabajo; que no haga sentir al trabajador que «tiene a alguien encima».
3. El observador no debe ocultarse durante la observaci6n, ni tampoco ocultar los elementos de registro. 4.
EI observador debe tomar una postura activa, en 10 posible de pie, y con una gran concentracion en 10 que hace. De esta forma e1 trabajador no va a sentir al observador como un mero espectador, sino como una persona mas que esta realizando su trabajo.
5.
En algunos casos, en que se aprecie una reaccion negativa en los trabajadores, es conveniente que el observador detenga su estudio y converse con ellos sobre 10 que esta haciendo, tratando de disminuir la tension y la desconfianza hacia el.
Los aspectos mencionados destacan la gran importancia que debe darse a la componente humana durante el seguimiento y control del proceso constructivo de una
Implementaci6n de acciones correctivas
191
obra. La actitud y la fonna con que el observador se aproxime a las personas que se desea observar, son los elementos fundamentales que definen el exito 0 fracaso . de cualquier iniciativa al respecto.
6.7 Implementaci6n de acciones correctivas Una vez concluido el estudio completo del trabajo, detenninado un metoda mejor y aprobado por quien corresponda, es necesario implementarlo en la practica. Esta es una de las etapas mas dificiles, y necesita de una gran habilidad por parte del encargado de realizarla. La implementaci6n del nuevo metodo puede subdividirse en cinco fases:
I I ,I~
g
I
1.
Obtener la aprobaci6n de la direcci6n superior.
2.
Conseguir (vender la idea) que el jefe de obra 0 capataz acepten el cambio.
3.
Conseguir (vender la idea) que los obreros acepten el nuevo metodo.
4.
Enseiiar el nuevo metodo a los trabajadores.
5.
Seguir de cerca la marcha del trabajo, hasta tener la seguridad de que se ejecuta como estaba previsto.
En general, la dificultad principal de la implementaci6n de un metodo nuevo, es la resistencia de los trabajadores a los cambios. Las razones de esta actitud natural de la mayoria de los seres humanos, son: a.
Oposici6n racional: percepci6n de que el nuevo metodo es peor que el actual.
b.
Reacciones emocionales: inseguridad, miedo.
c.
Actitud egoista, intereses personales.
d.
Impacto econ6mico: percepci6n desfavorable.
Por las razones mencionadas, el encargado de introducir el cambio debe tener algunas dotes personales tales como capacidad para explicar clara y sencillamente 10 que se va a hacer, buen manejo de las relaciones humanas y aptitud para inspirar confianza. Existen ademas algunas formas titiles para superar la resistencia al cambio: 1. Comunicar claramente que se va a cambiar, y que no va a ser modificado. ,,
2.
Detenninar las causas mas probables de resistencia al cambio.
! '
3. Planear una estrategia para remover dichas causas. 4.
Explicar la necesidad del cambio.
5. Dar entrenamiento apropiado, y estimular la participaci6n. 6.
Estar atento a la retroinformaci6n.
71
192
Seguimiento y control del proceso de construcci6n
Ademas, para convencer a la gente 0 vender la idea, es necesario comprender la forma en que las personas adoptan como propias las ideas de otros, 10 que se produce de acuerdo con: 1.
Conocimiento personal de que una idea es buena.
2.
Interes: si una persona piensa que una idea tiene meritos, se genera interes en ella.
3.
Evaluacion: la persona decide si vale la pena hacer un intento
4.
Ensayo: se hacen ensayos en pequefia escala.
5.
Adopcion: si los ensayos son exitosos.
0
no.
Es importante enfatizar nuevamente que no solo los obreros y personal de terreno deben aceptar el metodo nuevo, sino que tambien 10 debe hacer la oficina central. Esta situacion es ilustrada por la Figura 6.14.
f'".. . . .
O_F_IC_IN_A_C_E_NT_R_A_L--,-
I~
Metodo nuevo conocido
--I
Metodo nuevo
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Aceptado
Aceptado .........................................
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Figura 6.14
Relaci6n oficina central-obra en la implementaci6n de nuevos metodos.
Faltaria agregar, finalmente, que la apropiada instruccion del personal ayuda enormemente en el exito de los cambios de los metodos de trabajo, como tambien en la velocidad de aprendizaje de los obreros que van a realizar el trabajo.
EI factor hUDlano en la construccion
7.1 Introducci6n I recurso humano es el elemento mas importante de una obra 0 proyecto, ya que s610 con el concurso del personal es posible llevar a cabo la ejecucion de los trabajos. Por 10 tanto, conocer y comprender el comportamiento del personal en el trabajo, es una de las funciones mas importantes de la administracion. No debe olvidarse que una definici6n de administrar es: hacer cosas por medio del trabajo de los administrados 0 dirigidos.
E
Para comprender al personal de la construccion, es necesario examinarlo desde dos puntos de vista: 1.
Como persona, con los deseos y motivaciones propias del ser humano.
2.
Como un organismo de came y hueso, con capacidades y limitaciones fisicas.
EI conocimiento de estos conceptos por parte de los administradores de obras 0 proyectos de construcci6n, 1es permitinl buscar los medios para obtener 1a cooperacion, participacion y asistencia del personal, para mejorar y aumentar 1a eficiencia en la ejecucion de los trabajos. Cabe recordar que se puede pagar a una persona por su tiempo, por su esfuerzo fisico, por permanecer en un cierto lugar, etc., sin embargo, no es posib1e comprar su entusiasmo, iniciativa y/o lealtad, aspectos que deben ganarse a traves de un manejo apropiado de las relaciones humanas.
7.2 Comportamiento del ser humano en el trabajo EI comportamiento de una persona en la ejecuci6n de un trabajo, depende del tipo de trabajo, del ambiente 0 entomo del mismo, y del trabajador propiamente dicho. En capitulos anteriores se han discutido muchas de las caracteristicas propias de la construccion y su entomo ambiental. Ademas de aquellas, es conveniente resaltar algunos aspectos que tienen una relacion mas directa con el trabajadoL como son: 193
194
EI factor humano en la construcci6n
1.
Para un trabajador en la construccion, su principal preocupacion es como solucionar varios problemas tecnicos que se van presentando durante la ejecucion de su trabajo, y que generalmente se traduce en la seleccion y disefio de metodos (la gran mayoria de enos, muy simples).
2.
Gran parte de la «autoridad» proviene de los pIanos y otros requerimientos de construccion, 10 cuallimita en gran parte la flexibilidad en la toma de decisiones respecto a como hacer su trabajo.
3.
Para el trabajador, en el ambiente de la construccion existen cambios permanentes del trabajo asignado, de los niveles de responsabilidad y posiciones de autoridad.
4.
Las organizaciones a nivel de proyecto son de una vida corta, y varian con el tiempo.
5.
El periodo de empleo para los trabajadores es relativamente corto, dependiendo del tipo de obra, tamafio, etc.
6.
La construccion en todos sus niveles esta llena de incertidumbre y variables no controlables. Esto lleva a la presencia continua de emergencias que hay que administrar y superar, y que introduce efectos importantes en las relaciones humanas en la obra.
Los aspectos mencionados tienen una gran influencia con relacion al comportamiento de los trabajadores de la construccion y se puede decir que son los que definen el tipo de trabajo en este sentido. Faltaria destacar los aspectos ambientales, tales como el clima, ruido, contaminacion, etc., que tambien afectan el comportamiento del personal, principalmente sobre el aspecto fisico del ser humano.
7.2.1 Motivaci6n y productividad Las determinantes de la productividad de un trabajador en obra, son cuatro: 1.
La duracion del esfuerzo aplicado por el trabajador: Es la proporcion de tiempo en que el trabajador realiza trabajo productivo, durante un periodo de tiempo determinado.
2.
La intensidad del esfuerzo aplicado por el trabajador: Es el nivel del esfuerzo aplicado, 0 el grado en el cual el trabajador hace uso de sus habilidades.
3.
La eficiencia con que el esfuerzo del trabajador es combinado con la tecnologia y otros recursos: Grado en el cual el potencial productivo de la tecnologia y otros recursos es utilizado por el trabajador.
4.
La eficiencia del esfuerzo del trabajador: Es la cantidad de trabajo de una calidad aceptable, que es producida par el trabajador con su esfuerzo.
(,Como afecta la motivacion a la productividad? La motivacion es un impulso psicologico y fisiologico para satisfacer las necesidades propias de una persona, y
Comportamiento del ser humane en el trabajo
195
se manifiesta a traves del comportamiento, el que se adecua para obtener los medios de satisfacer dichas necesidades. El esfuerzo gastado por un trabajador es la manifestaci6n fisica de la motivaci6n. A mayor motivaci6n, mayor es el esfuerzo por el aplicado. El esfuerzo del trabajador interactua con los recursos provistos por la organizaci6n, resultando en un cierto nivel de rendimiento. Si no existen restricciones en el rendimiento del trabajador debido a una administraci6n deficiente (equipo inadecuado, falta de instrucciones, materiales, herramientas, etc.), deberia producirse un aumento de la productividad como resultado de un aumento del esfuerzo aplicado. El aumento de productividad indica que la motivaci6n tiene una influencia significativa sobre las determinantes de la productividad de un trabajador y, por 10 tanto, resulta fundamental revisar los conceptos te6ricos de la motivaci6n.
7.2.2 Conceptos te6ricos de la motivaci6n Varias teorias y conceptos han sido desarrollados a partir de los estudios sobre la motivaci6n del ser humano. La mayoria de estos conceptos se han estructurado sobre el reconocimiento de las variadas necesidades del ser humano. El hombre es una criatura que constantemente tiene deseos e inquietudes que se transforman en necesidades que trata de satisfacer. Estas necesidades son de dos tipos: fisiol6gicas y psicol6gicas. Abraham Maslow (1954) desarro1l6 una teoria que plantea una jerarquia de las necesidades del hombre, y que ha permitido avanzar en la explicaci6n de muchas facetas del comportamiento humano. La teoria propone que el hombre satisface primero sus necesidades basicas y, que una vez que estas estan satisfechas, pasan a ser importantes las necesidades superiores. Una vez que se ha satisfecho una necesidad, esta deja de ser un motivador, pasando a cumplir este papellas necesidades superiores. Una necesidad es un motivador s610 hasta que es satisfecha, momento en que deja de ser importante. Las necesidades se clasifican en cinco categorias, desde las mas basicas hasta las de mayor jerarquia. Estas son: 1.
Necesidades fisiol6gicas: de comida, descanso, abrigo, refugio, etc.
2.
Necesidades de seguridad: de trabajo, contra el peligro, amenaza, etc.
3.
Necesidades sociales: pertenencia, asociaci6n, aceptaci6n, amistad, amor, etc.
4.
Necesidades del ego 0 estima: de autoestima, confianza en SI mismo, independencia, etc., y de reputaci6n, status, reconocimiento, respeto y aprecio.
5.
Necesidades de realizaci6n personal: desarrollo personal, realizaci6n del potencial de una persona, etc.
Pese a que se supone que estas necesidades estan jerarquizadas, esto no se cumple ala perfecci6n ya que una necesidad de mayor jerarquia puede presentarse ante5
196
EI factor humano en la construcci6n
de que una mas basica este completamente satisfecha. Ademas, las necesidades varian con e1 tiempo y con las personas. Por su parte, Frederick Herzberg (1968) como conclusion de sus investigaciones planteD que las tecnicas tradicionales de administracion no son buenos motivadores. El encontro que la tinica forma de motivar a un trabajador es dandole un trabajo interesante en el cual pueda asumir alglin tipo de responsabilidad. Su teoria propone que ciertos factores, aquellos que satisfacen las necesidades de orden superior, estan asociados con la satisfaccion en el trabajo. Otros factores, aquellos que satisfacen las necesidades basicas, tienen relacion con la insatisfaccion en el trabajo. Es decir, si las necesidades basicas no estan satisfechas, existe una insatisfaccion con el trabajo. Una interrogante que no ha podido ser resuelta es si una alta satisfaccion en el trabajo entrega una alta productividad 0 viceversa. Tampoco hay evidencias de que una gran satisfaccion en el trabajo afecte negativamente a la productividad. Sin embargo, la combinacion de una alta productividad con una baja satisfaccion es una situacion,dificil de mantener. Al aplicar estas teorias en la practica, es necesario tener en cuenta e1 concepto de las diferencias individuales. Este se refiere al reconocimiento de que, dada una teoria general del comportamiento humano que sea apropiada en general, hay individuos que por distintas razones pueden tener un comportamiento que no se ajuste al teorico. Asi, un programa disefiado para motivar al personal de una obra puede que no sea exitoso con todos los participantes en e1 programa, debido a las diferencias en sus valores, necesidades, expectativas, actitudes, etc. A continuacion se discute la motivacion en la construccion, a la luz de las teorias y conceptos mencionados.
7.2.3 Motivaci6n en la construcci6n Las necesidades de los trabajadores de la construccion son similares a las de cualquier trabajador. En 10 que se refiere a las necesidades fisiologicas, debe considerarse tanto al trabajador como a su grupo familiar. En general, los salarios que perciben les permiten satisfacer (en forma precaria) sus necesidades fisiologicas. Esto hace que el trabajo se transforme en algo vital. Las necesidades de seguridad, en general, no estan bien satisfechas en la construccion. Por e1 tipo de trabajo, el cual tiene una duracion definida, cada cierto tiempo los trabajadores deben cambiarse de trabajo, 10 cuallos mantiene en una inseguridad bastante permanente. Este sentimiento los lleva a oponerse generalmente a la introduccion de mejoramientos de los metodos de trabajo, por la amenaza que ello puede significar para la mantencion de la fuente laboral de alguno de ellos. Otro
Comportamiento del ser humane en el trabajo
197
producto del problema de inseguridad en el trabajo, es la reducci6n del rendimiento de los trabajadores cuando se acerca el final de una obra. Con respecto a las necesidades sociales, muchas de elIas son satisfechas en el trabajo. Las relaciones entre los miembros de la cuadrilIa son normalmente una fuente de alta satisfacci6n en el trabajo, tanto para el obrero como para el capataz y jefe de obra. Por 10 tanto, un administrador de obras puede actuar convenientemente en este sentide si se preocupa que la formaci6n de las cuadrilIas favorezcan dicha satisfaccion. Esto tambien es valido en la introducci6n de nuevos metodos de trabajo. Las necesidades del ego 0 de estimaci6n pueden ser una buena via de motivaci6n del personal a traves de la implementacion de medidas tendientes a hacer sentir aprecio, status y satisfacci6n a los trabajadores y supervisores. Una de las medidas mas simples es felicitar a las personas por su buen desempefio, y de preferencia en publico. Tambien pueden usarse formas de destacar a las personas mas eficientes publicando sus nombres en un fichero, regalandoles un casco distintivo, etc. Una tecnica adicional es la de incentivar la competencia entre cuadrilIas a traves del establecimiento y logro de objetivos similares asociados con el rendimiento en el trabajo. Un aspecto importante se refiere al status de los capataces y jefes de obra debido a su capacidad de toma de decisiones y autoridad. Cualquier cambio de los metodos de trabajo que afecte los derechos reales y/o imaginarios de estos para tomar decisiones 0 usar su autoridad, sera resistido, ya que sera considerado como una perdida de posicion frente al resto. Finalmente, con relacion a las necesidades de realizacion personal, estas no son generalmente satisfechas por los trabajadores en su trabajo en obra. La mayor satisfaccion que podrian obtener en este sentido se deriva de la ejecuci6n del trabajo en que son especialistas. Diferentes estudios han mostrado que una alta productividad en el trabajo produce en muchos individuos una gran satisfaccion. Por 10 tanto, todos los factores que afecten negativamente a la productividad, y que no dependan del trabajador, provocaran una disminucion en dicha satisfaccion y limitaran significativamente la motivaci6n al respecto.
7.2.3.1 Algunas recomendaciones generales
Es dificil hacer recomendaciones que sean validas en todos los casos, ya que como fue manifestado anteriormente, las diferencias individuales de las personas afectan la forma de reaccion ante los programas motivacionales. Aun asi, existen ciertas medidas y principios que se ajustan a las teorias motivacionales y que han sido comprobados empiricamente, en forma limitada, en las obras de construcci6n. Al respecto, resulta interesante tener como un antecedente previo para la seleccion de estas medidas, los resultados obtenidos en un estudio realizado recientemente donde se consult6 a 849 trabajadores sobre los aspectos que para elIos son los mas relevantes del trabajo en obra. Los resultados se presentan en la Tabla 7.1.
198
EI factor humano en fa construcci6n Tabla 7.1
Aspectos del trabajo que resultan de importancia para los trabajadores.
Orden de importancia
Descripcion Tener un
1
Tener oportunidades de especializarse y aprender mas Tener jefes abiertos que apoyen a sus trabajadores nes de trabajo y seguridad ieen bien el trabajo Tener responsabilidad en el trabajo
1------.....-;------P nar y
-----------------1 r en las deeisiones que afeeten su tra
Tener informacion sobre 10 que sueede en la obra
8 9
10
rse con la «camiseta puesta» en la obra que trabajan ncias para trabajar mas y mejor, en menos tiempo
Las principales medidas a considerar al momenta de disefiar e implementar un programa motivacional, son: 1.
Como primer paso, investigar que tipo de incentivos tienen valor para los trabajadores. Esto se puede realizar a traves de cuestionarios estructurados y no estructurados, y tambien como parte de la relacion normal de trabajo entre los directivos y los trabajadores.
2.
Analizar las diversas necesidades y valores manifestados por el personal, y como pueden acomodarse estas diferencias en una solucion general. En este sentido, hay que evitar decidir por los trabajadores sobre 10 que ellos quieren.
3.
Actuar sobre el desempefio del trabajador en el trabajo. En general, son medidas apropiadas:
4.
a.
Informar al trabajador sobre su desempefic. Reconocimiento de sus logros y comunicacion en general.
b.
Permitirle que sienta responsabilidad por una porcion significativa de su trabajo.
c.
Entregarle incentivos que sean bien valorados por el trabajador.
Hacer sentir al trabajador integrado ala empresa constructora e identificado con la obra que esta construyendo. Comunicarle todo 10 que sea de interes al respecto.
\ Selecci6n y capacitaci6n del personal
199
5.
Establecer incentivos que estan relacionados con el nivel de desempefio del trabajador 0 cuadrilla. Disefiar mediciones apropiadas y justas de productividad, y estandares correctos.
6.
Aumentar la participaci6n del trabajador en diferentes actividades y decisiones que 10 afectan, y que sea posible y conveniente hacerlo.
7.
Mantener una actitud positiva y preocupada con relaci6n a la motivaci6n del personal en obra.
8.
Administrar eficientemente la obra, dandole al trabajador todo 10 que necesita para ejecutar su trabajo, en el momenta oportuno.
7.3 Selecci6n y capacitaci6n del personal En la construcci6n el personal es seleccionado generalmente por los jefes de obra y capataces, a traves de un sistema bastante informal a nivel de obras pequefias, e1 que va tomando cada vez mas forma para los proyectos de mayor envergadura. Un proceso de selecci6n de personal debe comprender cuatro etapas basicas: 1.
Determinar las necesidades de personal, segun especialidades y calificaciones._ Los datos de entrada para esta etapa provienen de las curvas de personal obtenidas como resultado del proceso de programaci6n.
2.
Buscar postu1antes: normalmente se utilizan medios tales como: •
llamados a asociaciones de trabajadores.
•
correr la noticia a traves de personal de la empresa 0 cercana a ella.
•
avisos en diarios y otros medios de comunicaci6n.
•
avisos en otras obras actualmente en ejecuci6n.
Adernas, las empresas cuentan normalmente con un banco de datos de personal, con todos los antecedentes necesarios, incluyendose apreciaciones sobre desempefios anteriores en obras de la empresa. 3.
Evaluaci6n de los postulantes: por antecedentes previos 0 por referencias de capataces, jefes de obra y otros maestros, 0 por referencias personales.
4.
Selecci6n de los postulantes: finalmente se procede ala contrataci6n de aque110s postulantes que sean mas apropiados para satisfacer las necesidades existentes.
Una vez contratado el personal, es recomendable introducirlo ala obra que se va a ejecutar. Esto puede realizarse a traves de reuniones de los capataces y/o jefes de obra con los trabajadores, en que se les explique en forma general de 10 que se trata el proyecto, y las metas establecidas para el mismo con relaci6n a rendimientos y plazos.
200 EI factor humano en la construcci6n
Tambien es conveniente y recomendable que el ingeniero administrador de la obra participe en alglin momenta en las reuniones y Ie de la bienvenida al personal, a nombre de la empresa. La capacitaci6n del personal a nivel de obreros se realiza directamente en el trabajo, a traves de la ejecuci6n de faenas bajo la supervisi6n del capataz y con la ayuda del personal mas experimentado. Este proceso que ha sido descrito en forma tan simple y general para los trabajadores, es necesario lIevarlo a cabo de modo formal cuando se busca seleccionar a los capataces de una obra, tal como se explica en el siguiente punto.
7.3.1 Selecci6n y capacitaci6n de los capataces En la construcci6n, los capataces juegan un rol fundamental que puede tener una gran influencia en el exito de un proyecto. Cuando los capataces en obra son incompetentes, la productividad del trabajo es afectada negativamente en mayor 0 menor proporci6n, de acuerdo al grade de incompetencia y falta de preparaci6n de este personal. Lamentablemente, la falta de sistemas de control y de informaci6n adecuados impiden medir 0 detectar estos problemas en obra, quedando sumergidos dentro de 10 que normalmente se acepta como ineficiencia general del proyecto. 7.3.1.1 EI status del capataz
Al conversar con personas relacionadas con la actividad de la construcci6n, pareceria que todas reconocen la importante funci6n que los capataces desarrollan en obra. Sin embargo, en la practica, su status no ha sido claramente definido. Contribuyen a esta falta de definici6n la incertidumbre acerca del grade de autoridad que ellos poseen realmente, y la interrogante sobre si los capataces forman 0 no parte del equipo directivo de un proyecto. Quizas el problema mas importante que se aprecia al analizar el trabajo del capataz es el doble status que en muchas ocasiones se Ie asigna en forma err6nea. Por un lado, los encargados de la obra tienden a considerarlo como parte integrante de la mana de obra, asignandole generalmente una serie de tareas intrascendentes, marginandolo de los programas de perfeccionamiento, restringiendole su capacidad de toma de decisiones y, finalmente, no haciendolo participar en la gesti6n directiva de la obra. Por otro lado, muchos obreros yen en el a un representante de la administraci6n de la obra y por 10 tanto tienden a desconfiar de el. Peor aim, cuando se dan cuenta que el capataz no es apoyado por sus superiores, dejan de respetarlo y de tomarlo en cuenta para la realizaci6n del trabajo, asumiendo el rol de jefe del gropo ellider informal del mismo. Generalmente, 10 anterior resulta un efecto negativo en la productividad de la cuadrilla y del proyecto en general. Otro aspecto relacionado con la actitud de las empresas frente a sus capataces tiene que ver con los procedimientos normalmente inadecuados utilizados en su se-
Selecci6n y capacitaci6n del personal
201
leccion y preparacion posterior. Los capataces debieran ser seleccionados considerando que ellos son los que implementanin la planificacion y direccion del proyecto a traves de la organizacion de su personal y del establecimiento de un plan de trabajo para cumplir con los objetivos del proyecto. No solo son ellos responsables de llevar a cabo las ordenes de lajefatura del proyecto, sino que tambien son responsables de asegurar que los trabajadores comprendan c1aramente las politicas y metas del proyecto y de la empresa.
7.3.1.2 Reclutamiento y selecci6n de los capataces
EI prop6sito de un proceso de reclutamiento y selecci6n de capataces debe ser la obtenci6n del personal mas calificado para desempefiar esta importante funci6n en obra. En general, en la construcci6n, los capataces son seleccionados de entre algunos trabajadores experimentados en las faenas que eventualmente van a dirigir. Sin embargo, esto aparece como insuficiente. La selecci6n de los capataces debiera ser cuidadosamente realizada y siguiendo un procedimiento formal, buscando candidatos que no s6lo tengan experiencia y conocimiento tecnico, sino que ademas sean personas con un gran potencial de aprendizaje, que les permita llegar a ser administradores eficientes de sus recursos. En la literatura es posible encontrar muchas proposiciones de procesos de reclutamiento y seleccion de personal. Sin embargo, aun cuando hay pequefias variaciones, hay algunos elementos 0 etapas basicas que son comunes a todas ellas. La Figura 7.1, muestra estos elementos y su secuencia dentro del proceso de seleccion:
Figura 7.1
Etapas en el proceso de selecci6n.
202
EI factor humano en la construccion
Para establecer en forma mas precisa el significado de las cuatro etapas planteadas en el proceso de reclutamiento y selecci6n de capataces, estas se detallan a continuaci6n: (a) Determinacion de las especificaciones del puesto de capataz: Las especificaciones de un trabajo, puesto 0 posici6n definen las calificaciones, experiencia y cualidades personales requeridas por el que va a asumir dicho cargo. Esta informaci6n debe ser derivada a partir de un analisis de los conocimientos y habilidades necesarias para el trabajo en cuesti6n. Para el puesto de capataz, las exigencias requeridas pueden resumirse en las siguientes funciones basicas, las que se indican a continuaci6n: •
Planificaci6n: El capataz debe ser capaz de desarrollar un plan de trabajo que Ie permita lograr un uso eficiente de sus recursos.
•
Organizaci6n: El capataz debe ser capaz de organizar al personal a su cargo para poder cumplir eficientemente su trabajo.
•
Direcci6n y coordinaci6n: El capataz debe supervisar a su gente en el desarrollo del trabajo y coordinar su trabajo con el resto del personal de la obra.
•
Control: El capataz debe controlar a su personal, materiales y equipos, para asegurarse de que la programaci6n es seguida y los planes son cumplidos. Ademas, debe ser capaz de tomar decisiones correctivas en caso necesario.
Ademas de las funciones planteadas, a traves del uso de algunas interrogantes, es posible explorar las caracteristicas especificas del trabajo de un capataz en situaciones determinadas. A continuaci6n se presenta una lista parcial de preguntas que pueden ser consideradas en diferentes casos: •
"Cual es la naturaleza 0 tipo de faena?
•
l,CuaI es el tamafio de las cuadrillas?
•
"Cual es la composici6n de la cuadrilla?, l,son obreros especializados 0 no?, "sonj6venes 0 se trata de personal experimentado?
•
l,CuaI es el grade de complejidad tecnica del trabajo?
•
"C6mo son las condiciones ambientales del trabajo?
•
"Cual es el nivel de calidad exigido para la obra?
Con la descripci6n de las funciones propias del puesto de trabajo y la respuesta a las interrogantes que se planteen para cada caso, es posible contar con la informacion necesaria para confeccionar un perfil del candidato requerido. (b) Identificacion de posibles candidatos: Las principales fuentes de posibles candidatos para llenar los puestos de capataces en una empresa constructora, son:
Selecci6n y capacitaci6n del personal
203
a.
Interna: En la misma empresa, a traves de recomendaciones dadas por los ingenieros de obra, jefes de obra, otros capataces, etc., 0 a traves de concursos internos.
b.
Concurso externo: Siempre es preferible que los candidatos provengan de la propia empresa 0 que al menos sean personas que hayan trabajado en ella. La raz6n de esto es que dichas personas ya tienen un cierto conocimiento de la empresa, de sus politicas y metodos de trabajo, y 10 mas importante, de su gente.
(c) Evaluacion de los candidatos: Una vez que los candidatos han sido identificados, corresponde proceder a la evaluaci6n de los mismos. A estas alturas la interrogante es: l,cuales son las habilidades y conocimientos que deben ser considerados para la evaluaci6n de un futuro capataz? A continuaci6n se proponen algunos factores que canstituyen indicadores apropiados, los que pueden ser modificados para cada situaci6n particular: I.
Habilidad para organizar las actividades de otros.
2.
Ideas y conceptos sobre el comportamiento humano.
3.
Capacidad de liderazgo y control, especialmente frente a situaciones dificiles.
4.
Autocontrol y capacidad para mantener una gran estabilidad emocional bajo variadas y dificiles circunstancias.
5.
Responsabilidad y capacidad de toma de decisiones.
6.
Eficiencia tecnica.
7.
Nivel educacional y de capacitaci6n profesiona1.
Estos factores pueden ser evaluados a traves de entrevistas a personas que hayan estado a cargo de los candidatos (siempre que sea posible), antecedentes personales y referencias. Finalmente, una etapa importante en la evaluaci6n del candidato, es la entrevista personal con e1. El prop6sito de esta entrevista es obtener el maximo de informaci6n, tanto objetiva como de apreciaci6n personal del candidato, que permita predecir 10 mas acertadamente posible su desempeiio futuro en el puesto de capataz, y ademas, para comparar con las impresiones obtenidas de los otros candidatos. (d) Seleccion del candidato: Una vez que se ha obtenido un cuadro completo de las calificaciones de los candidatos, la persona a cargo de la selecci6n debera revisar los requisitos definidos previamente para el puesto de capataz, y evaluara cua! de los candidatos se ajusta en mejor forma a dichos requisitos y, por 10 tanto, aparece como el mas indicado para ser contratado. Al mismo tiempo, este analisis permite determinar desde ya, cuales son las areas en que los candidatos seleccionados presentan mayores deficiencias de modo de utilizar esta informaci6n en la preparaci6n de un futuro plan de capacitaci6n.
204 EI factor humano en la construcci6n
7.3.1.3 Capacitaci6n de los capataces
La capacitaci6n del personal es el desarrollo sistematico de los conocimientos, habilidades y actitudes requeridas por un individuo para ejecutar una cierta tarea o trabajo. Esta capacitaci6n inc1uye aprendizaje de varios tipos y en diversas situaciones. El primer paso en el proceso de capacitaci6n es la identificaci6n de las necesidades de capacitaci6n 0 instrucci6n. Esto puede ser realizado a traves de la evaluaci6n de los postulantes al trabajo, tal como se mencion6 anteriormente, y ademas a traves de la permanente evaluaci6n de los capataces que se encuentran actualmente trabajando en la empresa. Tambien se pueden llevar a cabo estudios de productividad con un enfasis especial en los factores que afectan la productividad y que son directa 0 indirectamente influidos por el desempefio de los capataces en la obra. Otros elementos de gran utilidad son los cuestionarios que se pueden hacer directamente a los capataces, orientados especificamente a detectar problemas. Finalmente, una ultima fuente de informaci6n se encuentra en un anaIisis detallado del trabajo del capataz propiamente dicho. Una vez que las necesidades de capacitaci6n han sido debidamente identificadas, el siguiente paso es la planificaci6n y disefio de los programas de capacitaci6n. El procedimiento a seguir esta indicado en el diagrama de flujo de la Figura 7.2. Aun cuando los t6picos inc1uidos en los programas de capacitaci6n de capataces deben derivarse de las necesidades determinadas para cada situaci6n 0 proyecto en particular, existen varias areas que son consideradas basicas para cualquierproyecto, y que estan directamente relacionadas con el mejoramiento de la productividad en obra. Las areas propuestas son las siguientes: •
Tecnicas de planificaci6n Tecnicas de programaci6n
•
Seguridad en obra
•
Control de materiales
•
Direcci6n y motivaci6n de personal
•
Organizaci6n del trabajo
•
Relaciones humanas
•
Tecnicas de comunicaci6n
•
Metodos de mejoramiento del trabajo
•
Aseguramiento y control de calidad
Deficiencias en la preparaci6n de un capataz en cualesquiera de estas areas, puede resultar en efectos adversos para la productividad.
Selecci6n y capacitaci6n del personal
205
R
e r
o a
m
e n
a c i 6 n
Figura 7.2
Planificaci6n y diseno de un programa de capacitaci6n.
En la construccion aparece como mas conveniente llevar a cabo la instruccion de los capataces directamente en la obra, siendo responsables de esta funcion los profesionales a cargo de la obra 0 proyecto. La forma 0 metodo de hacerlo seria a traves de reuniones periodicas de corta duracion (por ejemplo, 15 minutos todos los dias en las mafianas) en las cuales se Ie entregaria a los capataces una base conceptual y aplicaciones pnlcticas de cada uno de los topicos mencionados. Se podrian analizar situaciones propias y actuales del proyecto y, finalmente, los capataces podrian aportar sus propias experiencias ya sea en el proyecto 0 en obras anteriores. Este procedimiento tiene una serie de ventajas que se indican a continuacion: •
Es inmediato y se adecua ala realidad de las situaciones del momento.
•
Permite un mayor control del trabajo al contar con gran retroinformacion.
•
Mejora las comunicaciones entre los distintos niveles directivos.
• •
La evaluacion del programa se realiza en forma continua. Tiene un efecto motivador sobre los capataces.
La desventaja mas importante y restrictiva es que se impone una carga extra sobre personas que normalmente estan sobrecargadas de trabajo, como es el caso de los ingenieros y jefes de obra. Una fonna de atenuar en parte este problema seria contar con personal especializado en instrucci6n de personal para que realicen la parte mas conceptual y teorica del programa, dejando a los encargados de la obra solo una parte reducida de orientacion practica, necesaria para producir los beneficiosos efectos motivacionales, de evaluaci6n y control que su participaci6n incenti\"a permite.
206
EI factor humano en la construcci6n
Finalmente, las empresas tambien pueden implementar programas mas formales de capacitaci6n e instrucci6n, generalmente extemos y fuera del horario de trabajo y cuyo objetivo seria el de un desarrollo general y a mas largo plazo del personal de la empresa. Sin embargo, debe considerarse que este tipo de programas normalmente requieren de la disponibilidad de mas tiempo y son mas costosos. La limitaci6n mas importante para estos programas es el poco incentivo que tiene una compafiia para realizarlos, considerando que el personal de la construcci6n es altamente inestable y se reemplaza permanentemente, y por 10 tanto existe una gran posibilidad de que el personal en el cual se han gastado recursos en su capacitaci6n, se vaya a trabajar al poco tiempo a otra obra. Sin embargo, debe considerarse que en ellargo plazo, los efectos de la capacitaci6n serian finalmente aprovechados por todas las empresas, al mejorar la preparaci6n de este personal en forma global. El ultimo paso en un programa de capacitaci6n corresponde a su evaluaci6n. El programa debe ser evaluado cualitativa y cuantitativamente. Lo primero puede lograrse a traves de la comunicaci6n directa con el capataz, encuestas al personal de las cuadrillas, observaciones en terreno, etc. En el aspecto cuantitativo, la evaluaci6n ideal seria a traves de la medici6n del incremento 0 mejoramiento de la productividad en obra, debido eventualmente a la capacitaci6n de 103 capataces. Lamentablemente, esta medici6n es imposible de realizar en la practica debido a que son muchos los factores que afectan la productividad en terreno, y por 10 tanto, es casi imposible separar e identificar cuantitativamente el efecto de cada uno de enos. Concluyendo, la unica alternativa es considerar la capacitaci6n de los capataces dentro del conjunto de acciones tendientes a mejorar la eficiencia en obra, y evaluar de acuerdo a esto.
7.4 Sistemas de incentivos Existen muchos tipos de incentivos, y es cierto que los mas importantes yefectivos son los incentivos monetarios. Los incentivos monetarios proporcionan un ingreso extraordinario en funci6n de un desempefio 0 rendimiento sobre 10 normal. Un requisito fundamental para aplicar eficazmente los incentivos es poder medir. La medida que se utiliza con mas frecuencia es el tiempo, para 10 cual es recomendable establecer los tiempos normales a traves de estudios de tiempos, que sirvan como base para el pago de incentivos. Cuando el tiempo empleado en hacer un cierto volumen de trabajo es menor que el tiempo normal, se entrega una cantidad adicional de dinero al obrero, como incentivo. En la construcci6n, la determinaci6n de los tiempos normales es un aspecto clave y en ocasiones bastante dificil. Lo ultimo debido a que en la construcci6n existen un sinnumero de factores que pueden alterar significativamente los rendimientos de un trabajador 0 de una cuadrilla. Por esta raz6n, no es aconsejable trasladar directamente valores de tiempos normales (0 en forma inversa, rendimientos normales) desde una obra a otra, sin considerar el entomo ambiental y las condiciones en que se va a ejecutar una actividad, con relaci6n a la ocasi6n anterior.
Sistemas de incentivos
207
7.4.1 Bases para incentivos Aun cuando los tiempos nonnales son la base mas recomendada para los incentivos, existen otras que pueden ser de interes para muchas situaciones. Estas son las siguientes: 1.
Mejoras en la utilizaci6n de maquinarias yequipos.
2.
Obtenci6n de mayor numero de unidades a partir de una eierta eantidad de materia prima. Esto inc1uye una mejor planificaci6n de la utilizaci6n de los materiales y reducci6n de perdidas.
3. Reducci6n en el uso de materias primas e insumos de alto costo. 4.
Mejora de la calidad en funci6n de los rechazos por la inspecci6n.
Existen muchas otras bases que pueden utilizarse para los incentivos. Lo importante es elegir aquella que sea mas adecuada para el tipo de trabajo que se desea incentivar y, que por 10 tanto, debera ser medido.
7.4.2 Caracterlsticas de un buen sistema de incentivos Las caracteristicas que debe tener un buen sistema de incentivos monetarios, son las siguientes: 1. Debe existir una relaci6n directa entre algo de valor medible (generalmente la producci6n) y el valor del incentivo. 2.
Debe ser sencillo y posible de explicar a los obreros.
3.
Los valores nonnales deben ser cuidadosamente establecidos, considerando todas las eondicionantes presentes que pueden afeetar el rendimiento.
4. Una vez establecidos y comunicados los rendimientos nonnales a los trabajadores, deben ser respetados, a no ser que existan cambios significativos en el trabajo medido. 5.
Los rendimientos nonnales deben ser alcanzables, y los incentivos a partir de su superaei6n deben ser atractivos.
6.
El sistema debe ser justo y repartir adecuadamente los beneficios de un aumento de la productividad entre los trabajadores y la empresa y/o proyecto.
7.
Debe garantizarse a los obreros que los ingresos percibidos antes del sistema con incentivo, seran los minimos que se paguen una vez implementado el sistema.
Uno de los principales requisitos de un sistema de incentivos es que los rendimientos normales establecidos sean verdaderamente una medida nonnal del esfuerzo necesario para llevar a cabo un trabajo. Si los rendimientos nonnales son muy altos, produciran frustraci6n en el personal el que probablemente bajara los rendimientos
208
EI factor humano en la construcci6n
hasta que se modifique el valor normal. Si sucede 10 contrario, es decir, los rendimientos normales son muy bajos, se puede perder el beneficio que se espera lograr con el aumento de productividad debido al incentivo, y ademas puede provocar algtin recelo en los obreros que los lleve a disminuir su rendimiento.
7.4.3 Sistemas de incentivos monetarios mas comunes Antes de comenzar a revisar los distintos sistemas, es necesario definir la siguiente nomenclatura basica, que sera usada en la explicacion de los diferentes modelos de incentivos: E: ingresos totales por perfodo R: salario horario
H: horas reales trabajadas s: tiempo normal por unidad N: numero de piezas 0 unidades producidas
S: total de horas normales concedidas= s N P: precio por unidad
F: factor de participacion de la mane de obra en el incentivo 7.4.3.1 Sistema de participacion 100%
En este caso, a partir del rendimiento normal, se paga a los obreros un porcentaje de aumento igual al porcentaje de aumento de la productividad. Es decir: E= RH + R(sN - H)
(7-1)
Ejemplo 7.1 Supongase que se ha fijado un salario horario de $150, con un total de 48 horas semanales trabajadas. El tiempo normal es de 2 horas por unidad y el numero de unidades producidas en el perfodo de 48 horas es de 30. E = 150 x 48 + 150 x (2 x 30 - 48) E =7200 + 1800 = $9 000
Sistemas de incentivos
209
Gnlficamente, este sistema se ilustra en la Figura 7.3. Ingreso Ingreso base Base 1
Rendimiento real Rendimiento normal Figura 7.3
Sistema con 100% de participaci6n.
7.4.3.2 Sistema de precio por unidad (trato)
Siguiendo e1 esquema indicado anteriormente, e1 precio de cada unidad esm dado por: (7-2)
P=Rs Ejemplo 7.2 Usando los mismos datos anteriores. P = Rs
=
150 x 2 = $300 por unidad
E = 30 x 300 = $9 000 La principal ventaja del sistema a trato radica en su simplicidad, 10 que permite una facil comprensi6n por los trabajadores. Ademas, presenta las siguientes ventajas adicionales: a. Disminuye la necesidad de supervisi6n. b. Facilita la determinaci6n de los costos unitarios. c. Disminuye 0 restringe los rangos de variaci6n de los costos por unidad. d. Tiende a reducir las perdidas de tiempo. e. Produce una selecci6n del personal mas apto para cada actividad. f. Obliga a una administraci6n y planificaci6n eficiente de los trabajos. Entre las desventajas, es conveniente considerar las siguientes: a. Puede ser injusto, especialmente en la determinaci6n de los precios por unidad. b. Se puede sacrificar la calidad en aras de una mayor producci6n. c. Dificil de controlar cuando las unidades no son facilmente medibles.
210
EI factor humano en la construcci6n
7.4.3.3 Otros sistemas
Ademas de los mencionados anteriormente, existe un conjunto de sistemas cuyas diferencias radican en dos aspectos: 1.
Porcentaje de participaci6n del trabajador en el incentivo (25% a 100%).
2.
Porcentaje del rendimiento normal a partir del cual se comienza a pagar el incentivo.
A continuaci6n se revisaran dos de los sistemas mas conocidos.
Sistema con participaci6n distinta dell 00%: Este sistema divide los beneficios del aumento de productividad entre los obreros y la empresa. El factor de participaci6n F, puede ser de un 25%,33.3,40,50,60, 75% 0 cualquier otra proporci6n menor que el 100%. Esto puede expresarse como sigue: E
=
RH + F (sN - H)R
(7-3)
donde F = participaci6n del obrero en el beneficio.
Ejemplo 7.3 Usando los mismos valores anteriores y asumiendo F=0.6 0 un 60%. E = 150 x 48 + 0.6 (302 - 48) x 150 E = $8 280 Este sistema se representa graficamente a continuaci6n en la Figura 7.4.
Ingreso Ingreso base
/ /
100% 60%
/
/._ _ _ -
33.3% 00/0
Base 1 ---I-..................................................- - F
Rendimiento real Rendimiento normal Figura 7.4
Sistema con participaci6n distinta del 100%.
Aspectos fisiol6gicos del trabajador 211
Sistema con participacion igual al ahorro de horas-tipo: Este sistema ofrece como incentivo una fraccion que es igual ala economia de tiempo (horas tipo), dividida por el numero total de horas equivalentes. La expresion matematica es la siguiente: E = RH[l + (S-H)/S]
(7-4)
Ejemplo 7.4 Con los valores iniciales, E= 150x48 [1 +(60-48)/60] E = $8640 Puede apreciarse que con este sistema, la prima de incentivo que recibe e1 trabajador podria llegar a un maximo equivalente a un ingreso base. La realidad es que normalmente no sobrepasa el 60 a 70%.
7.5 Aspectos fisiol6gicos del trabajador En la administracion de personal ocupado en labores fisicas, es importante entender algunas de las limitaciones fisiologicas del ser humano. E1 reconocimiento de 10 que una persona es y no es capaz de hacer fisicamente, permitira un trabajo mas efectivo y una optimizacion del esfuerzo productivo. Un supervisor debe tener cuidado en comprender que el estandar de esfuerzo aceptable, no es igual para todos sus obreros y, por 10 tanto, debe ajustarse a esta realidad.
7.5.1 Limitaciones de energra La vida en si, y los procesos de la misma, requieren la conversion de alimento en energia. Ademas de 1a energia generada para vivir, el hombre es capaz de usar su energia para realizar trabajo productivo. Un hombre adulto normal tiene una capacidad de conversion de energia de 5 Kcal/min y una capacidad de almacenamiento 0 reserva para el trabajo de 25 KcaI. La mantencion de los procesos de la vida (metabolismo basal) requiere de 1 Kcal/min dejando 4 Kcal/min disponibles para el trabajo 0 deporte (todos estos valores son aproximados). Si un hombre es requerido a gastar mas de 4 Kcal/min, empieza a utilizar energia de la reserva y, al agotarse esta, es necesario un descanso. Una analogia del sistema se muestra en la Figura 7.5.
212
EI factor humane en la construcci6n
Ingreso maximo 5 Kcal/min
_;....
_...
Trabajo mediano
,. Trabajo . mediano
Metabolismo basal
Figura 7.5 Analogfa de un estanque de agua con el almacenamiento de energfa en el cuerpo humane y su capacidad de reaprovisionamiento (adaptado de Oglesby et al).
El sobre usa de energia produce en el ser humano el cansancio 0 fatiga, la que puede tener diversas formas: a.
Fatiga 0 cansancio fisico
b.
Fatiga 0 cansancio mental
c.
Fastidio 0 aburrimiento
El cansancio fisico es quizas el que mejor se comprende, y es aquel debido a la limitaci6n del cuerpo para proveer energia. El cansancio mental corresponde a la incapacidad de mantener una gran concentracion por periodos extensos de tiempo. El fastidio 0 aburrimiento es la incapacidad de mantener atenci6n continua en una tarea cuando tallimitacion no es c1aramente fisica ni mental. Las limitaciones de fatiga asi descritas no inc1uyen los efectos del medio ambiente que tambien pueden ser limitantes de los niveles de producci6n.
7.5.2 Fatiga
0
cansancio fisico
Ademas de comprender que un promedio constante de trabajo provoca cansancio en el hombre medio (dada una gran variacion de capacidades individuales), es tambien importante entender el efecto del cansancio en un trabajador. Por definicion reduce la capacidad fisica, pero el efecto principal es una reduccion general de la capacidad para moverse 0 pensar, dejando a la persona altamente susceptible a accidentes y errores. \
Aspectos fisiol6gicos del trabajador 213
Como se indicaba antes, la fatiga puede ser una condici6n a corto plazo causada por un sobre-esfuerzo 0 una condici6n a largo plazo causada por un esfuerzo general superior al nivel que el cuerpo puede tolerar manteniendo aun un equilibrio de energia. Una condici6n de fatiga provoca una marcada disminuci6n en la atenci6n 0 vigilancia, 10 que se refleja directamente en los promedios de accidentes. Algunos estudios indican que las tasas de accidentes tienden a aumentar cuando baja el nive1 de producci6n, ambos efectos presumiblemente como resultado de un aumento en el nivel de cansancio. La Figura 7.6 muestra una curva generalizada de producci6n diaria.
A
%de Productividad
1 ill
u
e r
z
a
Manana
Tarde
Haras
Figura 7.6 Curva tfpica de producci6n diaria para una persona que realiza trabajo pesado (adaptado de Oglesby et al).
Ademas de la curva diaria, la curva semanal que se muestra en la Figura 7.7, grafica la productividad del personal a traves de los dias de la semana, con un «peak» al comienzo, seguido de un declive constante hacia el termino de la semana de trabajo. Esto ultimo es bastante razonable si se considera el cansancio acumulado durante el trabajo de la semana. Debe notarse que estas curvas son para un trabajo que requiere un esfuerzo muscular medio. Para otro tipo de trabajo que necesite poco esfuerzo muscular, de naturaleza repetitiva, y/o que requiera poca atenci6n 0 vigilancia, las curvas tienen una forma similar, pero menos pronunciada que las indicadas. Otro aspecto importante se refiere al trabajo estatico, el cual produce fatiga con la misma intensidad que los trabajos que implican movimiento. El trabaj 0 estatico corresponde a sostener 0 soportar una carga.
214
EI factor humane en la construcci6n
-0- Promedio en la
-.- Promedio diario
-.- Promedio en la tarde
manana
%de productividad
70 60 50
40+----+-----.,1----+----+-----1 Lunes
Figura 7.7
Martes
Miercoles Jueves Dias de la semana
Viernes
Sabado
Promedios semanales de productividad (adaptado de Oglesby et al).
La ley de Rohmert relaciona el tiempo maximo que se puede sostener 0 soportar una carga en funcion del porcentaje de la fuerza maxima disponible. La Figura 7.8 ilustra esta relacion. Minutos 10
8
Tiempo maximo de sostenimiento
6 4 2
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100%
Porcentaje de la fuerza maxima de la persona Figura 7.8 La ley de Rohmert para el trabajo estatico: esfuerzo muscular vs tiempo. EI grafico muestra el tiempo maximo que una persona puede ejercer una fuerza de sostenimiento, como una proporci6n de la fuerza total que puede ejercer la persona (adaptado de Kerkhoven, 1961).
Aspectos fisiol6gicos del trabajador
215
Una conclusi6n posible de obtener de las curvas de producci6n (diaria y semanal) es que el trabajo en horas extras 0 dias extras produce aumentos de producci6n relativamente pequenos. Estudios realizados en la construcci6n (U.S.A.) han mostrado que cuando se usa sobretiempo programado, generalmente se obtiene un efecto adverso en la productividad. Mas adelante se analizara con detalIe este problema.
7.5.3 Fatiga mental yaburrimiento A pesar de que las tareas mentales no incluyen los marcados aspectos fisiol6gicos del cansancio que se observan en el trabajo fisico, se ha demostrado que se produce una disminuci6n similar en la eficiencia. En trabajos de naturaleza repetitiva y que requieren un alto grado de atenci6n, alerta y vigilancia (tal como en una linea de producci6n), se ha encontrado que hay un marcado decaimiento despues de 60 a 75 minutos. Por 10 tanto es altamente recomendable planificar descansos peri6dicos para los trabajadores en este tipo de situaciones. Un caso propio de la construcci6n en que este problema puede ser importante es el del operador de equipos tales como una grUa. El aburrimiento (fastidio) se define a veces como un «sub-esfuerzo», a diferencia de la fatiga que podria ser un «sobre-esfuerzo». El fastidio debido a un trabajo simple 0 una falta de interes en el, es una condici6n bastante subjetiva. Comunmente el aburrimiento proviene de una pobre motivaci6n hacia el trabajo, debido a una operaci6n que es muy facil 0 muy rutinaria, por la repetici6n intensiva de una operaci6n, hasta que esta se transforma en un habito, 0 por una falta de desafio en la realizaci6n del trabajo. No existe una causa fija para el aburrimiento debido a la variaci6n en las reacciones de los individuos frente a la misma situaci6n y a las expectativas que estos tienen frente a su trabajo. En general, aqueIlos con un nivel de educaci6n mayor se aburren mas facilmente con trabajos rutinarios. Debido ala diversidad del trabajo en la construcci6n, el aburrimiento es un problema menos serio de 10 que es en la industria manufacturera.
7.5.4 Efectos del uso de sobretiempo programado Como fuera recien planteado, una conclusi6n que se puede obtener a partir de las curvas de producci6n diarias y semanales, es que trabajar horas extras mas alIa de las 9.6 horas diarias, 0 mas de 48 horas ala semana, produce resultados mucho mas negativos que positivos, en terminos de productividad. Sin embargo, existen varias razones que pueden lIevar al administrador de una obra a usar sobretiempo en forma regular durante un cierto periodo de tiempo. Las principales son: tratar de acortar el plazo de una obra, recuperar atrasos, etc. Este sobretiempo es distinto del sobretiempo intermitente requerido para una faena de concreto, 0 hacer un trabajo de emergencia, de muy corta duraci6n.
216
EI factor humano en la construcci6n
7.5.4.1 Sobretiempo y productividad
Dentro de ciertos limites estrechos, los trabajadores gastan su energia en hacer su trabajo a un ritmo aceptable establecido despues de largos periodos de adaptaci6n. Cuando se cambian las horas de trabajo diarias 0 semanales, se produce un periodo de ajuste.
1.000 0.95 0.90
~
,
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0.85
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i' "" r'. r'\
"
Productividad 0.80
0.75
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0.70
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0.65
"' ~
-0-0 ~ ~
0.60
o
2
3
4
5 6 7 Semanas
8
9
10 11
12
Figura 7.9 Efecto acumulativo del sobretiempo en la productividad, para 10 Y 20 horas de sobretiempo semanales, con productividad = 1 para 40 hr de trabajo semanales (adaptado de The Business Roundtable).
Los estudios de este problema revelan que en operaciones con sobretiempo programado, se produce inicialmente una fuerte caida en la productividad, seguida por una recuperaci6n sostenida al termino de la primera semana. El nivel obtenido se mantiene muy constante por un periodo de dos a tres semanas, para empezar a dedinar en forma progresiva en las siguientes dos a tres semanas. Despues de cinco a seis semanas de trabajo, hay una nueva caida en la productividad, nivelandose en un valor inferior despues de nueve a doce semanas de trabajo con sobretiempo. La Figura 7.9 ilustra este proceso para 10 y 20 horas de sobretiempo semanales, sobre una jornada normal de 40 horas a la semana.
Aspectos fisiol6gicos del trabajador
217
Hay que enfatizar que estas condiciones se producen como resultado de reacciones naturales del ser humano, y no reflejan los efectos de otros factores adversos 0 favorables ala productividad, que puedan ocurrir en conjunto con el sobretiempo. 7.5.4.2 Efectos en los costos
El pago extra de las horas de sobretiempo mas la perdida de productividad en el total de las horas trabajadas, da como resultado un aumento i16gico de los costos unitarios de la mana de obra. La Figura 7.10 muestra el efecto acumulado que produce el trabajo de sobretiempo en el costa unitario de la mana de obra.
2.5 2.4
Factor de incremento del costa (Semana de 40 hrs = 1.0)
2.3 2.2 2.1 2.0 1.9 1.8
.-f,
./
-,"T
1.7
1.6 1.5 1.4 1.3
1.2 1.1 1.0
-
I~
l/'
,,-
;~
~
-,-
-<
~
/"
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J. I'
r
o
1
2
3
-.A..- 60horasdetrabajosemanal
4
5 6 7 Semanas
8
9
1 0 11
12
50horas de trabajosemanal
Figura 7.10 Efecto acumulativo del sobretiempo sobre el costo unitario de la mana de obra (adaptado de The Business Roundtable).
Los datos del grafico inc1uyen los efectos tanto de la reduccion que se produce sobre la productividad, como del pago extra que corresponde hacer por las horas de sobretiempo, que para este caso se ha supuesto en un 100% sobre la base. La Tabla 7.2, a continuacion, constituye un ejemplo que trata de demostrar el efecto de la reducci6n de eficiencia debido a 10 horas de sobretiempo semanales y el costo extra del sobretiempo.
218
EI factor humano en la construcci6n
Tabla 7.2
Relaci6n entre las horas trabajadas, la productividad y los costos (40 hr vs 50 hr semanales).
Semanas Productivldad con Semanas Semanas sobre40 hr de 50 h. tiempo
Costo en"i horas "\ debidoal sobre·'" tiempo
Ganancia real en horas sobre las 40 horas de producci6n
c
5
17.5'
7.5.4.3 Acciones para disminuir las perdidas de productividad
En los casos en que se necesiten mas horas de trabajo, existen dos altemativas que deben ser consideradas por la administracion de una obra, dependiendo de las circunstancias: 1.
Emplear tumos adicionales: dos 0 tres tumos son generalmente mas productivos que el sobretiempo durante periodos prolongados.
2. Usar una cuadrilla adicional que permita la rotacion del personal, sin interrumpir el trabajo. Cuando se usan tumos de trabajo, es conveniente tener en cuenta las siguientes recomendaciones: 1. Evitar rotar los tumos, ya que cada vez que se hace significa un periodo de adaptacion del trabajador a su nuevo horario y, por 10 tanto, disminuye su productividad. 2.
lntentar asignar a los trabajadores el tumo de su preferencia, siempre que sea posible. Hay personas que son mas adaptables que otras, 0 que definitivamente se desempeiian mejor en ciertos horarios.
Seguridad y condiciones ambientales en obra
219
7.6 Seguridad y condiciones ambientales en obra Los accidentes se traducen en costos; costos en vidas humanas, perdida de materiales y de equipos. Por 10 tanto, un buen programa de prevenci6n de riesgos y accidentes puede producir grandes ahorros. Lo anterior, no pretende desconocer la pena y el sufrimiento que cada accidente trae consigo desde el punta de vista humano, pero si reconocer que para que las empresas se motiven en este aspecto, la seguridad debe ser considerada desde un punta de vista econ6mico. La Figura 7.11 resume las consecuencias de los accidentes que se producen en el trabajo.
Figura 7.11
Impacto de los accidentes.
Ademas de los costos asociados a los accidentes, tambien estos tienen un efecto negativo sobre la productividad de los trabajadores y de la obra en general, al producirse interrupciones en el trabajo y al reducirse la motivaci6n de los trabajadores, sobre todo cuando estos perciben que el accidente se produjo por negligencia de la administraci6n de la obra; y al crearse un ambiente negativo de trabajo en la obra debido a la existencia de condiciones inseguras. En la construcci6n hoy en dia, en que ha aumentado el grado de especializaci6n de los trabajadores, estos ultimos se vuelven extremadamente valiosos para las empresas debido al tiempo requerido para lograr formar un equipo competente. Esto se hace mas critico en ciertas especializaciones, como los operadores de gruas y equipos. Los costos directos tales como equipos dafiados, materiales inutilizados, perdidas de tiempo productivo, y los efectos indirectos de perdida de personal y capacitaci6n de sus reemplazantes, tiempo administrativo para investigar, publi-
220
EI factor humano en la construcci6n
cidad negativa para la empresa y los efectos psico16gicos en los otros trabajadores y sus familias debido a los accidentes, son consideraciones adicionales, que hacen que la prevenci6n de accidentes sea un elemento de particular importancia para las empresas constructoras.
7.6.1 La seguridad como un sistema En la Figura 7.12 se muestra un esquema representativo de un sistema de seguridad que indica gnlficamente c6mo interactuan las variables 0 factores inherentes a un proyecto de construcci6n y establecen asi cu{m seguro es un trabajo.
rFACTORESDELPERSONAL
,
Elementos de seguridad FACTORES DEL TRABAJO Figura 7.12
EI sistema de seguridad.
De acuerdo al esquema mostrado, existen cinco variables globales que influyen sobre el balance 0 equilibrio del sistema de seguridad. Si una de estas variables es deficiente, el sistema completo esta desbalanceado. Cada una de estas variables comprende una serie de factores que determinan 10 efectiva que es una variable en particular, dentro del contexto global. La descripci6n de las variables es la siguiente: 1.
Ambiente de trabajo: Corresponde a factores tales como las actitudes del ingeniero a cargo, deljefe de obra, de los capataces y del propio trabajador (clirna humano).
2.
Condiciones de trabajo: Peligros 0 riesgos propios del tipo de trabajo realizado. Ademas, comprende los peligros para la salud que representa la metodologia de trabajo, los materiales usados y la 10calizaci6n geogrMica de la obra.
Seguridad y condiciones ambientales en obra
221
3.
Elementos de seguridad: Es una variable que mide que tan resguardados estan los trabajadores en areas 0 situaciones peligrosas, mediante la utilizaci6n de elementos de seguridad, tales como barreras, tapas de zanjas, etc.
4.
Protecciones: Considera los aparatos de protecci6n personal tales como cascos, lentes, zapatos y cinturones de seguridad, tapones de oidos, mascaras antigases, etc.
5.
EI trabajador: Toma en cuenta su interacci6n con el sistema, 10 que incluye factores tales como sus habitos, creencias, impresiones, nivel educacional y cultural, actitudes sociales, y caracteristicas fisicas.
7~6.2
La seguridad y el trabajador
Los obreros de la construcci6n por 10 general reciben poca 0 ninguna instruccion sobre seguridad y prevenci6n de riesgos, y cuando la reciben, esta es poco satisfactoria debido a: 1.
Instrucci6n de baja calidad, pobre.
2.
Los materiales utilizados para la instrucci6n son insuficientes.
3.
Falta de comprensi6n y/o interes por parte de los trabajadores.
Una herramienta eficaz para mejorar el nivel de instrucci6n del personal son las reuniones peri6dicas de seguridad que pueden efectuarse al inicio 0 termino de la jomada diaria de trabajo, con una duraci6n de 5 a 10 minutos. Esta instrucci6n puede ser realizada por el jefe de obra 0 por un capataz y deben abordar, principalmente, aspectos relevantes de seguridad asociados a las faenas que se estan llevando a cabo o se van a realizar. 7.6.2.1 Acthudes del trabajador
En general, las actitudes del trabajador con relaci6n a los conceptos de seguridad dependen del nivel de instrucci6n sobre el tema que el posee. Sin embargo, aun en aquellos bien instruidos se encuentran ciertas actitudes que son negativas para la seguridad, como son: 1.
Considerar que asumir riesgos y sufrir lesiones menores es parte del trabajo en la construcci6n.
2.
Muchas veces no reconocen la presencia de peligros y, por 10 tanto, no se preocupan de estar alerta y preparados para tomar las decisiones necesarias 0 adecuadas para evitar los accidentes.
3.
Lamentablemente, algunos se creen «superhombres» y piensan que a ellos nada les puede pasar.
222
EI factor humano en la construcci6n
En este sentido, la instrucci6n puede jugar un papel conveniente cuando crea conciencia en los trabajadores de 10 importante que es ser responsables en el trabajo, protegiendose primero a sl mismos, como tambien al resto del personal y por ultimo, cooperando apropiadamente con la seguridad general de la obra.
7.6.3 Condiciones ambientales Las condiciones ambientales dellugar de ejecuci6n de la obra, pueden tener un efecto adverso en la comodidad, productividad, seguridad y salud de los trabajadores. La magnitud de este efecto depende de la magnitud de la aberraci6n ambiental. La Figura 7.13 muestra las relaciones entre las condiciones ambientales, la seguridad y la salud del trabajador. Los principales riesgos para la salud, derivan de los siguientes factores ambientales:
1.
El polvo.
2.
El calor.
3.
El ruido.
/
i--------,
Figura 7.13
Relaci6n entre las condiciones ambientales, la seguridad y la salud del trabajador.
A continuaci6n se examinanin las tres condiciones ambientales consideradas como las mas criticas en la construcci6n. 7.6.3.1 EI paiva
El polvo ha sido siempre un problema importante en los trabajos de construcci6n que se realizan en zonas muy secas, 0 en mneles, excavaciones y otras obras. Es una de las mayores causas de incapacidad en los trabajadores de la construcci6n, debido al dano paulatino que provoca la creciente acumulaci6n de polvo en los pulmones.
Seguridad y condiciones ambientales en obra
223
En la construcci6n, las dos enfennedades que pueden ser mas serias en este aspecto son: a.
Silicosis: Inhalaci6n de particulas de polvo con alto contenido de silice, que resultan frecuentemente de faenas tales como perforaciones y movimientos de tierra. Provienen de rocas que incluyen el cuarzo, el granito, los feldespatos, el mannol, la pizarra, el talco, la mica y el caolin. Muchas investigaciones hechas en esta area han detenninado que el parametro mas peligroso es el tamaiio de la particula. La silicosis involucra una acumulaci6n de polvo en los pulmones que se va incrementando con el tiempo y que trae como consecuencias una incapacidad pulmonar que puede significar la invalidez 0 la muerte.
b.
Asbestosis: Inhalaci6n de particulas de polvo de asbesto que tambien provoca en ellargo plazo un deterioro fisico.
En consideraci6n a 10 anterior, es importante tomar medidas para controlar este problema ambiental que puede afectar la salud de los trabajadores. Entre las medidas mas apropiadas, se pueden citar: I.
Evacuaci6n controlada del polvo en suspensi6n, desde la zona de trabajo.
2.
Humedecer el terreno. Esta acci6n es mejorada utilizando agua con una pequeiia dosis de detergente.
3. Ventilaci6n natural y forzada. 4. Utilizaci6n de respiradores personales en lugares muy agresivos. Tienen el inconveniente de ser inc6modos, provocando el rechazo de los trabajadores. 5.
Para los operadores de equipos, proveerlos de cabinas cerradas, con filtros de aire.
7.6.3.2 EI calor
El calor y sus efectos pueden disminuir severamente la capacidad del ser humano para trabajar en fonna segura. Ademas, puede llegar a provocar un daiio fisiol6gico grave: insolaci6n, quemaduras y deshidrataci6n. El hombre tiene, sin embargo, una capacidad admirable para adaptarse al calor, pero para lograrlo es necesario seguir un proceso de aclimataci6n. Varios estudios realizados han mostrado que un proceso de aclimataci6n al calor de 6 dias de duraci6n, es suficiente para ajustar la tolerancia del cuerpo a su maxima probable, y que una vez alcanzada esta aclimataci6n, se puede mantener por varias semanas, aun cuando el hombre no se exponga nuevamente a las condiciones que requirieron en este proceso. Cuando se realizan trabajos en ambientes de alta temperatura, se deben tomar algunas precauciones adicionales:
224 EI factor humano en la construcci6n
1.
Mantener una observaci6n pennanente de las condiciones del personal, y establecer descansos peri6dicos.
2.
Preocuparse de que los trabajadores reemplacen el agua y la sal perdidas a traves de la transpiraci6n, para evitar la deshidrataci6n.
3.
Proteger a los trabajadores de la radiaci6n directa del sol en trabajos al aire libre.
7.6.3.3 EI ruido
El ruido puede causar un daiio irreparable en el sistema auditivo de las personas. Ademas, nonnalmente produce una reducci6n en 1a capacidad de trabajo del hombre. Esto se debe a que el ruido puede provocar una fatiga acustica en las personas, 1a que tiene un efecto similar al de la fatiga fisica y trae consigo efectos tales como falta de atenci6n, irritabilidad y propensi6n a accidentes. En general, e1 ruido tiene tres atributos de interes: 1.
Intensidad: Es funci6n de la presi6n del aire y generalmente se mide a traves de un decibelimetro de escala logaritmica.
2.
Duraci6n: Pueden ser de tipo impulsivos (explosivos) 0 pennanentes (maquinaria).
3.
Frecuencia: Describe la vibraci6n de la fuente que emite el sonido y es analogo al tono en 1a musica.
El ruido es un problema para los trabajadores ya que afecta su capacidad fisio16gica, su estabilidad psico16gica y disminuye su habilidad de comunicaci6n. La perdida de audici6n es el principal problema fisio16gico como consecuencia del ruido. Un efectivo programa de control del ruido ambiental debe considerar tres aspectos importantes: a.
Reducir el nivel de ruido en la fuente generadora.
b.
Reducir la cantidad de ruido transmitido a traves del aire u otro medio.
c.
Revisar los procedimientos operacionales.
Algunos de los medios que se pueden inc1uir en un programa de este tipo son: •
Cuidado acustico en el disefio de equipos.
•
Modificaci6n de las maquinarias actualmente en uso.
•
Adecuada mantenci6n y reparaci6n de equipos.
•
Efectividad de los elementos silenciadores.
•
Ubicaci6n planificada de los elementos que originan ruido.
Conclusi6n
225
•
Construccion de barreras de ruido.
•
Planificar la oportunidad de realizacion de las faenas, con relacion a la utilizacion de los elementos generadores de ruido. Proveer de elementos de proteccion a los trabajadores.
7.6.4 Factores fundamentales de un programa efectivo de seguridad Para establecer un programa de seguridad efectivo deben considerarse los siguientes factores basicos: 1.
Se debe tener una recopilacion realista de registros y estadisticas relacionadas con problemas y programas de seguridad de la empresa.
2.
Desarrollar estandares de salud y seguridad en la empresa y/o la obra.
3.
Conocer y respetar la legislacion y reglamentacion vigente respecto de la seguridad laboral.
4.
Educar al personal en el uso de metodos y procedimientos correctos.
5.
Reevaluar en forma permanente los programas de seguridad, a traves de inspecciones en terreno por especialistas.
6.
Obtencion y utilizacion correcta de herramientas y equipos de buena calidad y bien mantenidos.
7.
Exigir el uso de los equipos de proteccion aprobados: cascos protectores, cinturones de seguridad, tapones de oidos, etc., de acuerdo a los requerimientos de cada operacion.
8.
Mantener bien aseada y ordenada la faena.
7.7 Conclusion En este capitulo se han revisado los principales aspectos que toda persona que debe administrar al personal de una obra de construecion debiera conocer, al menos en forma basica. Indudablemente, hay muchos otros aspectos que tambien son de interes y que pueden encontrarse en otros libros mas especializados. Como un complemento para la ensefianza de los futuros administradores de obras, se ha incluido en el Anexo 7.1 un ejemplo sobre un administrador incompetente, con el objeto de enfrentar a los lectores a una situacion que se produjo en la realidad, la que deberan analizar y tratar de resolver. La primera leccion que se aprende con este caso es que, como todas las situaciones que tienen que ver con seres humanos, no hay una solucion exacta y precisa, sino que solo se pueden establecer planteamientos generales. Por esta razon, no se entrega una solucion del caso. Adicionalmente se presenta en el Anexo 7.2 otro ejemplo que aborda una situacion distinta.
Anexo 7.1 El casode un administrador de obras incompetente
1i! PARTE Un asesor en administraci6n de proyectos de construcci6n, hacia los siguientes comentarios sobre el personal de la empresa constructora ABCD: <
Preguntas (1) A partir de esta resumida descripci6n de la empresa y del proyecto, prediga la probabilidad de exito de este proyecto en particular. (2) GEs posible que Perecet puede ganarse la confianza de Gacites dando una imagen de experiencia y conocimientos? (3) Asumiendo que Perecet fue eficiente en la administraci6n de los pequefios proyectos industriales en que particip6 previamente, i,que habilidades deberia poseer para manejar el proyecto actual? 226
Anexo 7.1
227
2i! PARTE El estilo usado por Perecet para tratar a su personal, puede ser el principal factor por 10 que el asesor estuvo de acuerdo con los jefes de obra y capataces. Perecet estaba decidido a mostrar que 61 mandaba, que era quien tenia toda la autoridad. Por ejemplo, frecuentemente desechaba las sugerencias de los capataces de las cuadrillas, sin siquiera escucharlos. Se mantenia en esta posici6n haci6ndole saber a todo el mundo que la unica persona que conoda todo 10 que estaba pasando, era 61. Frecuentemente, Ie reprochaba a alglin capataz porque no entendia 0 no sabia cua! era la situaci6n global del proyecto (ocultandole la informaci6n que s6lo 61 tenia). Ademas, mantenia la postura de ser la persona totalmente informada, sin admitir que habia algunas cosas que no dominaba tales como, por ejemplo, la politicas y procedimientos de inspecci6n de los trabajos en la refineria y otros aspectos importantes. Perecet no Ie explicaba a su personal 10 que estaba pasando y s6lo les daba un minimo de informaci6n a los jefes de obra y algunos capataces. Sin embargo, cuando se produdan problemas, reaccionaba recriminando personalmente a su personal por su ignorancia, ociosidad y estupidez, en vez de aceptar su responsabilidad y concentrarse en los detalles del trabajo.
Preguntas (l) Prediga el ambiente que se estaria desarrollando en este proyecto a nivel de los jefes de obra y capataces. (2) (,Qu6 medidas pueden tomarse para mejorar las comunicaciones entre Perecet y los jefes de obra y capataces? (3) (,Qu6 sentiria usted si se encontrara en una situaci6n como la planteada, y ocupara el puesto de uno de los jefes de obra?
228
EI factor humano en la construcci6n
3!! PARTE Pablo Perecet no s6lo era un administrador incompetente, sino que ademas, su estimaci6n de las modificaciones de obra e imprevistos que se producirian tUeron tan malas, que se vio obligado a producir una mayor cantidad de unidades de aquelIas actividades cuyo precio estaba elevado, para compensar el sinnumero de pequefias omisiones en sus ca1culos de costos, y aparecer con buenos resultados iniciales. No se molest6 en planificar este proyecto en detalle y por 10 tanto, el trabajo se desarro1l6 con una secuencia deficiente, y plagado de interrupciones y perdidas de tiempo. De esta forma, Perecet pasaba de crisis en crisis y, por 10 tanto, dedicaba gran parte de su tiempo para resolver cada «cuello de botella», por 10 que no Ie quedaba tiempo para evitar el siguiente. Ademas, la presi6n sobre su tiempo aument6 por su negligencia al no ordenar los materiales requeridos con la suficiente anticipaci6n, 10 que 10 obligaba a mandar a una persona a la bodega central de la empresa a conseguir 10 que faltaba en el ultimo minuto, en aquellas situaciones que esto era posible. A pesar de los problemas mencionados, la opini6n que tanto el jefe del proyecto, los subcontratistas y el mandante tenian de Pablo Perecet era muy buena, y 10 consideraban un experto en el proyecto que dirigia.
Preguntas (1) i,C6mo puede un individuo con deficiencias tan obvias, convencer a la admi-
nistraci6n superior de que es la persona mas calificada para manejar este proyecto? (2) i,Que otras consecuencias pueden esperarse de la falta de planificaci6n de la obra? (3) Prediga su comportamiento si usted fuera: a) unjomalero; b) un capataz de este proyecto. (4) i,Que haria usted si ocupara el cargo de jefe de obra de Pablo Perecet, y deseara cambiar esta situaci6n?
Anexo 7.1
229
4i! PARTE Perecet era ellider fonnal de este grupo de trabajo, y su estilo de comportamiento y direccion habia tenido un gran impacto en la conducta de los capataces y trabajadores. Su desinteres en planificar la ejecucion de los trabajos habia desincentivado a todo el resto de tratar de encontrar la mejor fonna de organizar el trabajo. Sus habitos de no compartir la infonnacion del proyecto y su conocimiento tecnico de la ejecucion de las obras, llevo al resto a atesorar aquellos antecedentes a medida que eran descubiertos, como una especie de moneda de intercambio. Sus mentiras y decepciones eran imitadas por el resto del personal. En resumen, todas sus practicas incompetentes e inadecuadas pasaron a ser una cultura comun de la organizacion en la obra.
Preguntas (1) (,Es posible que los grupos de trabajo desarrollen ciertos estandares de comportamiento, ciertas fonnas comunes de pensar y actuar, como resultado del comportamiento y la actuacion dellider y jefe fonnal de la organizacion? (2) (,Cuales nonnas de un grupo es importante estimular y cuales deben ser desincentivadas en un proyecto de construccion?
I
230
EI factor humano en fa construcci¢n
5i! PARTE El status es un concepto que esta ligado a las normas de un grupo de personas. Un tipo de status es aquel dado a Perecet por su posici6n en la estructura formal. Otro tipo de status se desarrolla a traves de la influencia dellider en el establecimiento de las normas de comportamiento de un grupo. Este es el tipo de status del que goza una persona que es admirada por sus compafieros de trabajo y es esta admiraci6n la que Ie permite influenciar las normas de comportamiento grupal. Ya se ha descrito c6mo Perecet ha tratado de mostrarse como la gran autoridad del proyecto, como el hombre que todo 10 sabe. En este esfuerzo, Perecet ha tratado de persuadir a los capataces y jefes de obra para que Ie asignen un status mayor que tan s6lo e1 de jefe de la estructura formal. Perecet ha tratado de desarrollar este mayor status haciendo que su personal aparezca como insignificante. El pens6 que si podia rebajar el status de su personal, automaticamente se elevaria el suyo. Esto 10 podia lograr ocultando informaci6n, de tal manera que Perecet siempre conoda algo que los otros ignoraban. De esta forma, siempre podia presentar argumentos irrebatibles, rematar una discusi6n con e1 antecedente vital y asi aparecer como un hombre superior, «capo». Al mismo tiempo, debido a que los capataces y jefes de obra no siempre estaban al tanto de todos los antecedentes de la obra, frecuentemente cometian errores y, por 10 tanto, aparedan como incompetentes e inferiores frente a los trabajadores, quienes observaban los conflictos entre e1 administrador de la obra y aquellos. El otro medio que ha usado Perecet para generar status, ha sido a traves de su comportamiento autoritario, especialmente cuando sus superiores visitan e1 proyecto. Mientras recorre la obra con ellos, frecuentemente Ie llama la atenci6n a los trabajadores, y los acusa de flojera e incompetencia. Tal comportamiento 10 ha usado para atacar el status de su personal, ya que implicitamente el se muestra como la unica persona trabajando duro, entusiasta y eficientemente en el proyecto.
Preguntas (1) (,Que cree usted que opinan los trabaj adores del comportamiento de Perecet? (2) (,Es depenctiente el status de Perecet, de 10 que e1 personal piense de e17 (,Por que?
(3) El desarrollo de una confianza mutua es generalmente un requerimiento basico para lograr cooperaci6n, buena comunicaci6n y un buen rendimiento del personal de un proyecto. A su juicio, (,cual es la raz6n que ha llevado a Perecet a intentar ganar status contraproducentemente, basado en una total falta de confianza en su gente?
Anexo 7.1
231
(4) Estudios psico16gicos han confirmado que cuando a un grupo de personas se les dice reiteradamente que son inferiores y de bajo status, comienzan a comportarse conformemente. Son incapaces de entender sus instrucciones de trabajo, se transforman en ineptos, flojos y desinteresados en el exito de 10 que hacen. Con estos hallazgos en mente, l,que motivaci6n cree usted que tendria el personal de este proyecto para terminar la obra a tiempo y dentro del presupuesto? (5) Muchas veces, las personas a las que les ha hecho sentir que son poco importantes, encuentran formas de comportamiento contrarios a los objetivos de su organizaci6n, para demostrar que ellos aIm son individuos importantes. l,Que cree usted que el personal del proyecto podria hacer con relaci6n a esta situaci6n?
232 EI factor humano en la construcci6n
6i! PARTE La motivaci6n ya fue discutida anterionnente en este caso, pero seria conveniente reconsiderar nuevamente 10 que se refiere a la voluntad que las personas tienen para trabajar. Este proyecto corresponde a una refineria industrial de gran envergadura y, por 10 tanto, usted debiera preocuparse respecto de si los trabajadores trabajan con mas 0 menos energia para cumplir con los objetivos de presupuesto y plazos del proyecto. Aunque las descripciones previas puedan indicar descontento y una rotaci6n considerable de los capataces y obreros, la situaci6n no era as!. El personal tan s6lo se encontraba confundido ante las circunstancias. Aunque los hombres estaban tranquilos, ciertamente ellos no estaban trabajando a su mejor nivel de rendimiento. Habia dos factores que inhibian su cooperaci6n yesfuerzo: (1) Las nonnas del grupo de personal del proyecto, no eran favorables al trabajo duro y a los estandares elevados. (2) El comportamiento autoritario de Perecet hacia el personal de la obra y sus esfuerzos por rebajar el status de la gente, alimentaron reacciones contra el proyecto. Como ejemplo de esto ultimo, algunas cuadrillas deliberadamente dejaron sin colocar los tubos para los circuitos electricos al honnigonar los muros. Otros trabajadores se entretenian cometiendo errores que la administraci6n no podia detectar 0 responsabilizar a alguien en particular por ellos, pero que se notaba que eran cometidos por el personal. Esto podia dade alguna satisfacci6n a los trabajadores, pero la empresa no obtenia ninglin beneficio de tales actitudes, sino que por el contrario, eran perdidas inutiles.
Preguntas (1) Los investigadores del comportamiento humano, han concluido que la voluntad o disposici6n de una persona a trabajar es una funci6n de las recompensas que recibe a cambio. De acuerdo a esto, l,que tipo de recompensas son importantes para los trabajadores y capataces de un proyecto como este? (2) l,Que satisfacciones personales reciben los trabajadores de la construcci6n en
su trabajo? (3) l,De que fonna un administrador de obras puede proveer satisfacci6n a sus
trabajadores, de modo que ademas beneficie al proyecto y empresa? (4) Si durante la ejecuci6n del proyecto se detectan actividades contrarias al proyecto, l,de que fonna podrian ser eliminadas?
Anexo 7.1
233
7f}. PARTE Un proyecto de la magnitud del descrito en este caso, requiere de una comunicaci6n permanente y precisa, como la mayor parte de los proyectos de construcci6n. Para este proyecto, en la mayoria de los problemas que se presentaban, existia alguien que tenia conocimientos para entregar una soluci6n 10 suficientemente correcta. Sin embargo, en el proyecto se ha producido una fana de comunicaci6n interna, y tambien, no ha existido interes en consultar a otras fuentes tales como asesores, proyectistas, gente del departamento de estudios de la empresa, etc.
Preguntas (1) Si usted estuviera en un proyecto, y apreciara un quiebre en las comunicaciones, (,que haria como administrador de la obra para mejorar esta situaci6n? (2) (,Que efectos tiene en la comunicaci6n el respeto mutuo entre las personas? (3) Asumiendo que la empresa ha decidido reemplazar a Perecet, y 10 ha nombrado a usted como el nuevo administrador de la obra, describa las medidas que usted implementaria en 10 inmediato y en el mediano plazo, para: (3.1) Mejorar la moral del personal del proyecto. (3.2) Mejorar las comunicaciones. (3.3) Mejorar la planificaci6n y el control del proyecto. (3.4) Recuperar el status de sus subordinados, y crear un ambiente de mutuo respeto. (3.5) Aumentar la productividad del proyecto.
Anexo 7.2 Caso: Privilegios especiales de una cuadrilla
Jose Balbontin es el profesional a cargo de un subcontrato de instalaciones electricas, en un importante proyecto comercial e inmobiliario en el sector alto de Santiago. EI proyecto, de varios millones de pesos, ha estado en construcci6n por 10 meses y, hasta el momento, el trabajo de los electricistas ha cumplido con 10 programado y ha estado dentro del costa presupuestado. Pablo Gonzalez es e1 jefe de obra, responsable de 4 capataces y 32 maestros electricistas que trabajan en la obra. Uno de estos capataces, Mario Martinez, tiene 7 maestros a su cargo, con los que ha venido trabajado en varios subcontratos, desempenandose bastante bien como cuadrilla. Sin embargo, Balbontin y Gonzalez estan bastante preocupados actualmente con Martinez. Mario Martinez y sus maestros, han llegado a ser buenos amigos y de vez en cuando se toman un trago juntos despues del trabajo. Esta amistad puede ser una de las razones por las que Martinez pasa por alto las reglas de la empresa, con re1aci6n a los 10 minutos que se dan para un cafe en la manana y en la tarde, y la media hora que se permite para el almuerzo. Tampoco se ha visto que trabajen hasta que se cumpla en forma precisa la hora de termino del trabajo para cada dia. Martinez permanentemente deja que sus hombres se tomen descansos mas prolongados y que suspendan su trabajo un poco antes de la hora de salida. Balbontin y Gonzalez estan cada dia mas preocupados ya que la cuadrilla de Martinez se esta tomando descansos cada vez mas prolongados y, en algunas oportunidades, han parado e1 trabajo casi media hora antes de la hora de salida, en especial cuando hace mucho frio. Esta situaci6n ha comenzado a molestar tambien al personal de la oficina central, debido a que el contratista de la obra se ha quejado frecuentemente de que los electricistas se dedican a tomar cafe a costa de su dinero, debido a que este es un contrato cuyas directrices son el plazo y el uso de materiales. Por otro lado, la cuadrilla de Martinez se ha desempenado consistentemente en forma cIaramente superior a las otras 3 cuadrillas. Si se requiere colocar conductos electricos y otros 234
Anexo 7.2
235
insertos en una losa cuyo hormigonado se necesita adelantar, generalmente se Ie da el trabajo ala cuadrilla de Martinez. Este ultimo, frecuentemente Ie saca en cara a Balbontin y Gonzalez, que el tiene los mejores hombres de la empresa, y que 10 que debiera gobemar la politica de trabajo es la producci6n y no reclamos tontos por pequefios detalles.
Preguntas para discusi6n 1. l,Es conveniente que el profesional a cargo, el jefe de obra y el capataz de la cuadrilla controlen las politicas de trabajo, tales como descansos, horario de almuerzo y hora de termino? l,Por que? 2.
l,Que efectos tiene una cuadrilla mas productiva en otras cuadrillas menos productivas, cuando ala primera se Ie permiten los privilegios mencionados?
3.
l,Cmlles son las ventajas y las desventajas de desarrollar una gran amistad dentro de una cuadrilla, incluyendo al capataz?
4.
l,Que debieran hacer Balbontin y Gonzalez en este caso?
AdDlinistracion de los Dlateriales en obra
8.1 Introducci6n a administraci6n de materiales se entiende como el proceso de minimizar el . . inventario, junto con proveer los materiales requeridos al mejor precio y en el momenta oportuno, con e1 objeto de mantener e1 nivel de servicio deseado a un minimo costo. La administraci6n de materia1es incluye la responsabilidad de p1anificar, adquirir, almacenar, administrar y contro1ar los materiales, junto con la utilizaci6n 6ptima del personal, insta1aciones y capital para proveer un servicio oportuno y de acuerdo con los objetivos organizacionales. La administraci6n de materiales es un proceso permanente a 10 largo de todas las etapas de un proyecto de construcci6n. El grado de 6xito de cualquier proyecto es en gran medida dependiente del aprovisionamiento de equipos, materia1es y otros elementos apropiados y que cump1an con 1a calidad especificada para la obra. Por otro lado, tal como se indic6 en capitu10s anteriores, un manejo y control apropiados de los materia1es y su disponibilidad para 1a ejecuci6n de los trabajos tiene un impacto positivo sobre 1a productividad de una obra. Las principa1es razones de la importancia de la administraci6n de materiales, son: 1. Normalmente los materiales comprenden la mayor proporci6n del costa de un proyecto de construcci6n. 2. La inversi6n en materiales y repuestos es considerable, y la administraci6n eficiente de los inventarios puede contribuir significativamente a las utilidades de una empresa. 3. La adquisici6n de los materiales puede afectar en forma importante al programa de un proyecto, toda vez que si un material no llega a tiempo puede significar parar la obra 0 parte de ella. 4. El gasto en materiales debe p1anificarse de modo de optimizar el uso de los fondos, evitando gastos financieros innecesarios.
L
237
. JIf.
238 Administraci6n de los materiales en obra
La administraci6n eficiente de los materiales requiere la cooperaci6n de mucha gente que participa en un proyecto de construcci6n. Para que el avance de la obra sea sostenido, todas las funciones y actividades de la administraci6n de materiales deben establecerse y asignarse en forma precisa. En general, el planificador del proyecto y el ingeniero administrador de la obra tienen importantes responsabilidades en la administraci6n de los materiales. En obras de pequefia y, algunas veces de mediana envergadura, estos dos roles son desempefiados por una sola persona. Los materiales requeridos para una obra pueden ser divididos en: •
materias primas (madera, acero, ladrillos, aridos, cemento, etc.)
•
componentes (tomillos, cables, etc.)
•
materiales en proceso (moldajes, prefabricados de elementos de hormig6n, etc.)
•
productos terminados (tuberias, perfiles de acero, equipos, etc.)
•
insumos (combustibles, brocas, etc.)
8.2 Planificaci6n de los materiales La planificaci6n de los materiales requiere una cantidad apreciable de informaci6n necesaria para una correcta ejecucion de esta funcion. Entre los itemes de informacion necesarios, se encuentran los siguientes: a.
b.
c.
d.
Definicion del proyecto •
Obras a construir
•
Ubicaci6n del proyecto
•
Obras/instalaciones existentes
Responsabilidades •
Rol del duefio
•
Divisi6n de las responsabilidades
•
Organizacion
Consideraciones generales •
Objetivos de plazos
•
Restricciones financieras
•
Restricciones de adquisicion de materiales
Consideraciones de prefabricaci6n •
Costo de mano de obra en terreno
•
Ubicaci6n y acceso del sitio
•
Restricciones de mano de obra
Planificacion de los materiales
e.
•
Restricciones
•
Restricciones climaticas
•
Restricciones de seguridad
0
239
limitaciones de espacio
Consideraciones de costa y programa •
Programa de ingenieria
•
Eventos criticos
•
Programa de construcci6n
La planificaci6n de los materiales es realizada normalmente en tres etapas: 1.
Etapa previa a la propuesta y/o de factibilidad.
2.
Etapa posterior a la adjudicaci6n y/o de planificaci6n.
3.
Etapa de construcci6n.
Las dos primeras etapas son responsabilidad de la oficina central, y en algunos casos tienden a fundirse en una sola cuando el mandante y el constructor son uno mismo. La tercera etapa forma parte del proceso productivo de la obra y es por 10 tanto, manejada por el administrador de dicho proceso. Durante la etapa previa a la propuesta, se desarrollan las siguientes actividades relacionadas con la administraci6n de materiales: 1.
Divisi6n del proyecto en actividades.
2.
Lista general de materiales, indicando el tipo, cantidad y calidad de acuerdo a los pIanos y especificaciones preliminares.
3.
Estimar las fechas requeridas de despacho de los materiales, y en especial de aquellos que necesitan de un tiempo considerable de anticipaci6n del pedido.
4.
Preparar programas preliminares de la adquisici6n de materiales, con la informaci6n disponible a estas alturas.
En esta etapa es importante definir ciertos elementos que tambien tienen una incidencia en los recursos requeridos y en los costos involucrados, tales como: 1.
Instalaciones fisicas: areas de almacenamiento, bodegas, etc.
2. Materiales a movilizar: peso, tamafio y cantidades. 3.
Secuencia de las operaciones de movilizaci6n de los materiales y flujo en la obra.
4.
Metodos y medios de movilizaci6n: uso de equipos e instalaciones.
Durante los estudios de factibilidad y/o precios de un proyecto es necesario analizar varias altemativas 10 mas exactamente posible. Esto incluye un analisis del tipo de material a usar, su disponibilidad en el mercado nacional 0 local, su costa y otras carac-
240 Administraci6n de los materiales en obra
teristicas que sean relevantes. Ademas, se deberan considerar aspectos tales como problemas que se puedan presentar en el despacho y transporte de los materiales. Una vez que el proyecto ha sido adjudicado, es necesario preocuparse de un conjunto de actividades relacionadas con la administraci6n de materiales: 1.
Actualizar el programa preliminar de adquisiciones y detallarlo convenientemente.
2.
Proceder a adquirir aquellos elementos que requieren de un periodo largo para su arribo ala obra (importaciones, fabricaci6n, etc.)
3.
Coordinar y programar los contratos para prefabricados en caso de que los haya.
4.
Ubicar y determinar el tamafio de las areas de acopio de materiales y de bodegaje.
5.
Establecer los procedimientos para el proceso de adquisici6n de materiales en caso de que no existan en la empresa 0 que los existentes no sean apropiados para e1 proyecto en cuesti6n.
Finalmente, ya comenzada la construcci6n, y al nive1 de la administraci6n de la ohra, es necesario cumplir varias funciones de administraci6n de los materiales. A continuaci6n se entrega una lista general de las actividades de un proyecto de gran envergadura, a partir de la cual, y simplificando es posible derivar las tareas que debieran cumplirse para proyectos medianos y pequeiios. La lista de actividades se divide en tres categorias, como sigue: A. Planificacion de materiales
1.
Aprobaci6n del programa de despacho de materiales ala obra y ajustes segun el avance actual de la obra.
2.
Confecci6n de listas de materiales y programas de despacho a la obra de los materiales producto de modificaciones 0 aumentos de obra.
3.
Revisi6n de la distribuci6n de la instalaci6n de faenas para reducir el movimiento de los materiales.
4.
Coordinaci6n de la operaci6n de los equipos de manejo de materiales para optimizar su utilizaci6n.
B. Control de calidad de los materiales
1.
Aprobaci6n tecnica de los materiales recibidos.
2.
Inspecci6n de la calidad de los materiales recibidos.
3. Verificar el cumplimiento de condiciones especiales de almacenamiento para ciertos materiales. 4.
Proponer materiales altemativos en caso de que se acaben los materiales requeridos.
EI proceso de adquisici6n de materiales
241
5.
Introducir materiales que ofrezcan una mejor utilizacion, costa 0 facilidad de colocacion, y que satisfagan las especificaciones.
6.
Cumplir con las especificaciones y manuales de uso de los materiales.
C. Coordinacion con la oficina central
1.
Realizar un seguimiento y control de los elementos que requieren un tiempo considerable, desde su pedido, para llegar a la obra.
2.
Revisar las politicas de inventario de los materiales de las actividades que estan en e1 camino critico del proyecto.
3.
Revisar las prioridades de adquisicion y despacho de los materiales, de acuerdo a las modificaciones en el programa de construccion.
4.
Tener los pedidos de materiales hechos, con la suficiente anticipacion al comienzo de las operaciones que los ocupan.
5.
Desarrollar una comunicacion efectiva entre la obra y la administracion de materiales en la oficina central.
Hasta ahora se ha mencionado una serie de conceptos sobre la administracion de los materiales y las funciones que involucra. A continuaci6n se vera, en forma resumida, el proceso de adquisiciones, que es una de las actividades mas importantes de la administraci6n de materiales.
8.3 EI proceso de adquisicion de materiales Lo primero que se debe conocer para llevar a cabo este proceso corresponde a 10 que se debe adquirir. Para ello es necesario cubicar y confeccionar una lista de todos los materiales necesarios para la obra. La lista 0 archivo de materiales debe indicar el c6digo de cada material, una descripcion de cada uno, su especificacion y la unidad de medida. Todo el proceso de cubicacion y creacion del archivo 0 listado de materiales debe actualizarse permanentemente para introducir las modificaciones que se hagan a 1a obra. Los materiales pueden clasificarse de acuerdo con los siguientes criterios generales: •
por partes de obra
•
por formas de almacenamiento
•
por si son fungibles
•
por tipo de material
0
no
El proceso de adquisiciones generalmente incluye las siguientes actividades: 1.
Emision de la orden de pedido de materiales por parte de la obra, la que debe incluir al menos la siguiente informacion:
I
242 Administraci6n de los materiales en obra
2.
3.
a.
Identificaci6n del material requerido.
b.
Descripci6n del material requerido.
c.
Cantidad requerida.
d.
Calidad especificada.
e.
Fecha en que debe estar en la obra y lugar de entrega.
f.
C6digo del material.
g.
PIanos y especificaciones de referencia.
Solicitar ofertas 0 Hamar a propuesta: En general se hace por invitaci6n directa a proveedores previamente calificados y aprobados por la empresa. La informaci6n que se debe adjuntar en la solicitud de ofertas (cotizaciones) 0 Hamados a propuesta, puede incluir algunos (0 todos) de los siguientes documentos: a.
Especificaciones del material.
b.
PIanos en los casos de productos terminados y otros elementos fabricados.
c.
Terminos y condiciones de la adquisici6n.
d.
Instrucciones de embalaje y transporte.
e.
Programa de entregas.
f.
Requerimientos de seguros.
g.
Requerimientos especiales.
h.
Noticias a los proponentes.
Recepci6n y evaluaci6n de las ofertas: Se debe hacer una comparaci6n entre las distintas ofertas, considerando, entre otros, los siguientes aspectos: a.
Nombre y prestigio del oferente.
b.
Precios unitarios y periodo de validez de la oferta.
c.
Descuentos aplicables.
d.
Calidad de embalaje y costos de despacho y transporte a destino.
e.
Lugares de entrega (FOB) para compras en el extranjero.
f.
Condiciones de pago.
g.
Fecha prometida de despacho.
h.
Otros factores.
EI proceso de adquisici6n de materiales
4.
243
Emision de la orden de compra: Una vez elegido 0 seleccionado el proveedor, debe emitirse una orden de compra, la que debe contener antecedentes tales como: a.
Nombre y direccion del comprador y vendedor.
b.
Fecha y mimero de la orden de compra.
c.
Nombre del proyecto y lugar de entrega.
d.
Descripcion y cantidades de los elementos ordenados.
e.
Precios unitarios, totales y descuentos.
f.
Observaciones: referencias a especificaciones, pIanos, etc.
g. Aprobacion por parte del comprador. h. Numero del pedido de materiales que origino la orden de compra.
5.
1.
Fecha de entrega.
J.
Otros antecedentes: fecha de pago, facturacion, etc.
Seguimiento y tramitacion de la compra: Inmediatamente despues de emitida la orden de compra, se debe comenzar un proceso de seguimiento y tramitacion del pedido, dirigido a asegurar que se cumpla con los plazos, cantidades y calidades establecidas en la orden de compra. La informacion necesaria para controlar el cumplimiento de un pedido, incluye aspectos tales como: a.
Fecha prometida de entrega.
b.
Fecha en que se necesita el proyecto.
c.
Fechas programadas de fabricacion.
d.
Cambios en las fechas programadas de fabricacion y del programa de ejecucion del proyecto.
e.
Informacion de ingenieria de proyecto.
f.
PIanos certificados en caso necesario.
Con esta informacion, periodicamente debe confeccionarse un informe del estado del pedido, en que se indiquen los datos consignados previamente, junto con los problemas existentes. Como resultado, debe sefialarse la fecha estimada de llegada del pedido al proyecto, de acuerdo a las condiciones actuales, yen caso de atraso mas alla de la fecha requerida por el proyecto, proponer soluciones altemativas en caso de que las haya. 6.
Embalaje, carga y transporte: Los materiales deben ser embalados convenientemente, cargados en el medio de transporte elegido y trasladados a la obra.
244 Administraci6n de los materiales en obra
Generalmente esta actividad es realizada por el proveedor, pero existen muchos casos en que el transporte es compartido por el proveedor y el comprador, 0 es totalmente responsable de este cargo el comprador. Cualquiera que sea el caso, la oficina de adquisiciones debe velar porque no haya problemas durante esta etapa. 7.
Recepci6n en obra: Cuando los materiales llegan a la obra, deben ser inspeccionados para verificar que 10 recibido este conforme con 10 solicitado. La recepci6n debeni oficializarse mediante una nota de recepci6n y, en el supuesto de que haya diferencias, se debeni dejar constancia de ello tanto en la guia de despacho del proveedor como en dicha nota. En esta se incluye la siguiente informaci6n basica: a.
Pecha de recepci6n.
b. Proveedor. c.
Numero de nota de recepci6n.
d. Numero de la orden de compra. e.
Numero de la orden de pedido de materiales.
f.
Numero de la guia de despacho.
g.
Lugar de recepci6n.
h.
Identificaci6n del receptor.
1.
01?servaciones.
PQr su importancia, el proceso de adquisici6n de materiales debe ser permanentemente controlado en todas sus etapas. Muchas veces sucede que el atraso de un material se debe exclusivamente a que un documento (pedido de materiales, orden de compra,etc.) queda traspapelado 0 se extravia durante el proceso. Tambien es conveniente incorporar el plan de adquisici6n de materiales al prograrna del proyecto, de modo que, ademas de las restricciones tecno16gicas estrictas de secuenciil,. se incorporen las restricciones debidas ala necesidad de contar con un cierto recurso para poder ejecutar una actividad. De esta manera, los administradores deobras deberan preocuparse de que dichas restricciones (actividades de adquisici6n) sean llevadas a cabo convenientemente, como cualquier otra activid,ad necesaria para la ejecuci6n del proyecto a su cargo.
8.4 Control de inventarios Un buen control de los inventarios requiere una clara comprensi6n de por que son necesarios, de c6mo funcionan y de por que pueden convertirse en un factor de perdida para una empresa.
Control de inventarios
245
Los inventarios son un factor de seguridad ante problemas en el abastecimiento de materiales, y ante demoras e interrupciones en la producci6n de ciertos materiales en obra 0 fuera de ellas, etc. Los principales problemas .con los inventarios, se producen como resultado de acciones tales como: 1. Hacer pedidos demasiado grandes. 2.
Materiales que llegan a la obra y son innecesarios durante un largo periodo de tiempo.
3. Tiempos incorrectos de anticipaci6n de los pedidos, que no han tornado en cuenta el inventario resultante. 4.
Cambios en las condiciones y programas de construcci6n.
Hay algunos costos que pueden minimizarse con una eficiente administraci6n de los inventarios: 1. Inventarios excesivos que mantienen capital inmovilizado y demandan espacio extra de almacenamiento. 2. Frecuentes pedidos en muy pequeiia cantidad, que implican un aumento en costos administrativos. 3. Realizar pedidos atrasados que resultan en falta del material necesario para ejecutar una parte del trabajo. 4. Realizar pedidos con demasiada anticipaci6n, llemindose innecesariamente de materiales. Una administraci6n eficiente de los inventarios de materiales implica contar con un nivel de inventario apropiado, por medio de: 1. Comprar la cantidad precisa (cuanto). 2.
Comprar en el momenta oportuno (cuimdo).
3.
Mantener la inversi6n total en inventarios balanceada con los niveles esperados de uso.
Los administradores de obras tienen varias herramientas que pueden usar para cumplir con 10 anterior: a.
Respuesta nipida a los cambios que afecten al nivel de servicio deseado.
b.
Controlar las variadas entradas y salidas de materiales, actuando sobre aquelIas incorrectas.
c.
Utilizar el programa de construcci6n como un antecedente basico para la administraci6n de los materiales y sus inventarios.
d.
Manejar adecuadamente los tiempos de anticipaci6n de los pedidos.
246 Administraci6n de los materiales en obra
8.4.1 Propiedades de los sistemas de inventario Un sistema de inventario presenta normalmente cuatro componentes:
1. Demandas: 10 que sale de un inventario. 2.
Reabastecimiento: 10 que se ingresa.
3.
Costos: asociados con la mantenci6n del inventario y con el aumento del nivel de inventarios.
4.
Restricciones de varios tipos: administrativas, de espacio, etc.
Propiedades de la demanda: Los problemas de inventario existen s6lo porque hay demanda de algun material. La primera propiedad es el tamafio de la demanda. Cuando esta es igual para cada periodo, se denomina demanda constante. En caso contrario, la demanda es variable. La segunda propiedad es el patr6n de demanda, pudiendo ser uniforme, instanUmea 0 no uniforme. En el caso de la construcci6n, la demanda es generalmente variable, conocida y no uniforme. Propiedades del reabastecimiento: E1 reabastecimiento se refiere a las cantidades de materiales programadas para ingresarlas a los inventarios, al momento en que se piden dichas cantidades y al momento en que son ingresadas al inventario. En general en la construcci6n esta actividad se lleva a cabo basada en las necesidades inmediatas, sin gran planificaci6n y coordinaci6n. Tampoco se planifica con precisi6n la cantidad de materiales a pedir, 10 cual muchas veces depende mas de la capacidad del proveedor, que de las necesidades reales indicadas por el prograrna de construcci6n. Finalmente, la anticipaci6n de los pedidos depende de la experiencia que se ha tenido con cada proveedor. Propiedades de costo: Los principales componentes de costa de los inventarios, son los siguientes:
1. Costos de adquisici6n: estos costos esHm asociados con: a.
Los gastos generales y administrativos necesarios para el proceso de adquisici6n del material.
b. El costa de los materiales: variaciones en los precios debido ala cantidad adquirida, etc. c. 2.
Costos asociados con el envio y transporte de los materiales a la obra, 10 que depende de la distancia, cantidad y forma 0 medio de transporte.
Costos de mantenci6n del inventario: inc1uye los siguientes componentes: a.
Costos del capital: el costo de pedir prestado el dinero 0 el costo financiero alternativo debe cargarse como el costa de la inversi6n en inventarios.
b.
Almacenamiento: para almacenar el inventario debe contarse con bodegas, sitios de acopio, etc. y con personal administrativo.
Control de inventarios 247
3.
c.
Manejo y movilizaci6n: el costo de mover los materiales, incluyendo los equipos y operarios necesarios.
d.
Depreciaci6n: cambio en el valor de los materiales debido a deterioro fisico, obsolescencia, dafios, etc.
e.
Seguros: contra incendio y robos, por ejemplo.
f.
Impuestos.
Costos asociados a la no disponibilidad del material: si un material no esta disponible en el momento que se necesita, resulta en costos extras tales como: a.
Perdida de productividad de la mane de obra y equipos.
b.
Interrupci6n de los trabajos, cuadrillas paradas, etc., con un probable aumento de los gastos generales totales.
c.
Adquisici6n de materiales con sobreprecio, gastos en transporte de urgencia, etc.
Este costo es dificil de cuantificar, pero en la construcci6n es sin duda uno de los factores mas importantes a considerar en la administraci6n de los inventarios de materiales. Para el control de inventarios existen tecnicas anallticas cuantitativas conocidas con el nombre de teoria de inventarios y que permiten optimizar te6ricamente el control de los inventarios en terminos econ6micos. Basicamente, estos modelos entregan el punto de equilibrio 6ptimo entre los costos de adquisici6n, costos de mantenci6n y los oostos derivados de la no disponibilidad de los materiales en obra, que resulte en el costo minimo de materiales para el proyecto en general. Sin embargo, debido a las caracteristicas tan particulares de un proyecto de construcci6n, con una utilizaci6n de muchos materiales distintos, con demandas variables, con restricciones de espacio, etc., estos modelos se yen restringidos en su aplicaci6n practica. Actualmente se han desarrollado algunos modelos heuristicos que, ayudados por un computador, entregan resultados eficientes para la administraci6n de los inventarios en la construcci6n. Lo mas importante que debe tener en cuenta un administrador de obras es que los problemas que se presentan durante el transcurso de una obra deben ser enfrentados en forma dimimica, adaptando el sistema de inventario a las nuevas situaciones. La esencia del control es contar con un conjunto de planes bien pensados, reconocer tempranamente las desviaciones que se produzcan en la realidad con respecto al plan y tomar las acciones correctivas mas apropiadas para la situaci6n.
8.4.2 EI sistema de clasificacion «ABC» Una herramienta de gran aplicaci6n practica para el control de los materiales, es el sistema de clasificaci6n «ABC». Este sistema permite clasificar los materiales de acuerdo a su «valor», de manera de aplicar un esfuerzo de administraci6n y control consecuente con este ordenamiento.
248
Administraci6n de los materiales en obra
En general, para cualquier inventario de un grupo de materiales distintos, un pequefio numero de itemes contabiliza la mayor parte del valor total de los materiales. El sistema «ABC», permite clasificar los materiales en las siguientes categorias: 1.
Categoria A: materiales de alto valor, que corresponden a un 75-80% del valor total del inventario, y que son entre un 15-20% del total de itemes.
2.
Categoria B: aquellos materiales de valor medio, que equivalen a un 15-20% del valor total, y a un 30-40% de todos los itemes.
3.
Categoria C: los materiales de menor valor: 5-10% del total, y que son la mayor cantidad de itemes: 40-50% del total.
La subdivision en las categorias A, B 0 C, se hace en forma totalmente arbitraria. La curva que representa esta distribucion se ilustra en la Figura 8.1, en la que se indican los sectores correspondientes a cada tipo de categoria. El valor de los materiales se expresa normalmente en unidades monetarias, de acuerdo a su precio de adquisicion 0 al costo total producto de todos los costos asociados a un inventario, incluyendo el costo de no tener el material, cuando se necesita.
100% Categorfa C Categorfa B Porcentaje del valor total
Porcentaje del numero total de ftemes Figura 8.1
100%
Distribuci6n ABC.
Para comprender mas claramente como se usa esta herramienta, se desarrolla a continuacion un ejemplo explicativo del procedimiento para realizar este tipo de analisis:
Control de inventarios
249
Ejernplo 8.1. Se tiene un conjunto de materiales, cuya lista se entrega en la siguiente tabla, can su demanda total, costas unitarios y costas totales:
7
8
Usando la lista, se deben ordenar los materiales de acuerdo a su valor total, comenzando can el de mayor valor y siguiendo en forma decreciente. La lista ordenada queda como se indica en la tabla que se entrega a continuaci6n:
Item
Costa unitario
Costa total
Orden
02
195000
110
21450 000
1
06 04 08
240000 100 000
70
16800 000
50
5000000
2 3
80000
60
4800 000
4
01
40000
70
2800 000
07
16 000
1280 000
09
10 000 5000
80 70
5 6
90
450 000
8
4000
100
400 000
2000
140
280000
9 10
10 03 05
700 000
A continuaci6n se elige un esquema de clasificaci6n. Par ejemplo, sup6ngase que: A = 20% de los itemes, B = 30% de los itemes y C = 50% de los ltemes. La siguiente tabla corresponde a la clasificaci6n resultante:
250 Administraci6n de los materiales en obra
De acuerdo a la clasificaci6n obtenida del amilisis ABC, se deberfm considerar ciertos aspectos con relaci6n a cada categoria de materiales, tales como los siguientes:
1. Grado de control Itemes A: control mas preciso posible registros completos y exactos revisiones peri6dicas por la administraci6n superior seguimiento estricto durante el proceso de fabricaci6n, para reducir demoras Hemes B: control normal, con buenos registros y atenci6n peri6dica Itemes C: control mas simple posible grandes cantidades en los inventarios, con grandes pedidos registros minimos 2.
Prioridad Itemes A: alta prioridad, para reducir la anticipaci6n de los pedidos y la cantidad en inventarios Itemes B: procesamiento normal, con alta prioridad s6lo cuando sean criticos Itemes C: la prioridad mas baja
Almacenamientos de los materiales
3.
251
Procedimientos de pedido Hemes A: cuidadosos, con una determinaci6n precisa de las cantidades 6ptimas, y con revisiones frecuentes Hemes B: buen amilisis de las cantidades 6ptimas, revisiones peri6dicas 0 cuando ocurra un cambio importante Hemes C: no se calculan cantidades 6ptimas, y se ordena en grandes cantidades, 0 el total de una sola vez
8.5 Almacenamiento de los materiales Los materiales que Began a una obra deben ser correctamente almacenados y protegidos para evitar los daiios, perdidas y robos que se puedan producir. Es bastante normal que en una obra, debido a las causas mencionadas, se produzcan perdidas de materiales que alcanzan de un lOa 20% del total de los materiales adquiridos. Un elemento esencial para lograr un buen almacenamiento y protecci6n de los materiales es su distribuci6n dentro de la obra. El diseiio y planificaci6n de esta distribuci6n 0 layout inc1uye las actividades que se indican en la Figura 8.2. FORMAS DE ALMACENAMIENTO YOTROS REQUERIMIENTOS
I
MATERIALES NECESARIOS PARA EL PROYECTO I
CANTIDAD A SER ALMACENADA Y TAMANO DE LAS BODEGAS Y SITIOS DE ACOPIO
CAUDAD DE LAS I INSTALACIONES
IcERCANIA RELATIVA
I
I
RELACIONES ENTRE LAS DISTINTAS INSTALACIONES
ICONSIDERACIONESI I VARIAS
I
DISTRIBUCION o LAYOUT
Figura 8.2
I
I
Diseno de la distribuci6n en obra de los materiales.
252 Administraci6n de los materiales en obra
A continuacion se analizani cada uno de los elementos indicados en el diagrama de flujo: a. Materiales necesarios para el proyecto: La naturaleza de los materiales influye en los requerimientos de espacio para almacenamiento, dado que materiales diferentes necesitanin bodegas e instalaciones diferentes. Por 10 tanto, el primer antecedente que se debe conocer en el proceso de determinacion de la distribucion y almacenainiento de materiales, son los tipos de materiales existentes. b. Formas de almacenamiento y otros requerimientos: El almacenamiento de materiales consiste en varias operaciones, entre las que se inc1uyen: 1.
Envio de los materiales a la obra.
2.
Descarga en la obra.
3.
Ordenamiento.
4.
Proveer protecciones antideterioro y perdidas.
5.
Identificar para referencia futura.
6.
Despacho de los materiales a los obreros.
7.
Cargar para envio a las areas de construccion.
8. Movimiento de bienes y materiales en general. Esto implica que cualquier tipo de almacenamiento que se elija debe cumplir eficientemente las operaciones indicadas. En general, se usan tres tipos de almacenamiento en obra: 1.
Areas de almacenamiento temporal: Son areas donde los materiales e insumos se almacenan cerca del area de trabajo y por cortos periodos de tiempo. La principal consideracion en este caso es minimizar las distancias y el tiempo ocupado en el traslado de materiales por los operarios. Con una buena planificacion inicial, los materiales requeridos para una faena, pueden ser almacenados alrededor de esta tan pronto lleguen a la obra.
2.
Areas de acopio de materiales: Son instalaciones 0 areas reservadas para almacenamiento extemo, de materiales de grandes dimensiones y materiales en masa, que no son mayormente afectados por las condiciones ambientales. Los principales factores en la selecci6n de las areas de acopio son: a.
Restricciones en el espacio disponible.
b.
Los limites existentes de la obra.
c.
La disponibilidad de materiales.
d.
El tamafio del contrato
0
proyecto.
Almacenamientos de los materiales
3.
253
Bodegas: se pueden producir dos posibilidades: a.
Bodegas para dar un servicio a los requerimientos del programa de construcci6n.
b.
Bodegas que deben proveer ciertas condicion,es ambientales a ciertos tipos de materiales.
Ademas de estas formas de almacenamiento, existen otras instalaciones que tambien cumplen esta tarea en forma parcial, como son los talleres de fabricaci6n de materiales tales como: taller de enfierradura, de moldaje, de prefabricados, etc. c. Cantidad a almacenar y tamafto de la instalaci6n: Una vez determinados los materiales seglin tipo, y las formas de almacenamiento a usar, el siguiente paso es determinar la cantidad de materiales que debera almacenarse, con 10 cual es posible determinar el tamafio requerido para las instalaciones. En general, la cantidad de materiales se obtiene a partir del estudio de pIanos y especificaciones. Sin embargo, no todos los materiales se requieren en obra al mismo tiempo y, por 10 tanto, las cantidades estimadas deben reflejar el programa de construcci6n de la obra. Usando los conceptos de la teoria de control de inventarios y la tecnica de c1asificaci6n de materiales ABC, es posible calcular las cantidades necesarias en el inventario para tener una ejecuci6n de los trabajos Iibre de tropiezos. De esta forma, el tamafio de las instalaciones de almacenamiento de materiales esta afectado por: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
E1 tamafio y tipo de proyecto. El programa de construcci6n. El inventario de seguridad requerido para garantizar 1a continuidad del proyecto. La disponibilidad de materiales en el mercado. Programas de adquisiciones y despacho de materia1es. Cantidad de producci6n en 1a obra. Condiciones ambienta1es. Distancia de los proveedores. El tamafio y facilidad de movilizaci6n de los materiales almacenados.
Considerando todos estos factores, se disefia el tamafio de la instalaci6n, para 10 cual se puede usar el siguientes esquema:
A= Au + Aa t donde At =
(8-1) area total necesaria para almacenamiento. Au =
area real para almacenamiento
Aa =
area adicional para acceso, manipulaci6n y otras actividades necesarias asociadas con los materiales.
254 Administraci6n de los materiales en obra
Se define como factor de utilizaci6n a la relaci6n: K=A/A t
(8-2)
factor que debe maximizarse en 10 posible. d. CaUdad de las instalaciones: La determinaci6n de la calidad es una importante consideraci6n econ6mica. La calidad involucra costo, durabilidad y funcionalidad, y se basa en los siguientes factores: 1. Tipo y duraci6n del proyecto. 2.
Clima.
3. Protecciones requeridas contra el fuego. 4. Disponibilidad del material. 5. Reutilizaci6n de la instalaci6n. 6.
Protecci6n de los materiales.
7.
Requerimientos del mandante.
e. Cercania relativa: Corresponde a la ubicaci6n de las instalaciones 0 areas de almacenamiento con re1aci6n a los frentes de trabajo y a la facilidad para recibir los materiales que lIegan a la obra. f. Relaciones entre areas de almacenamiento: Muchas instalaciones 0 areas de almacenamiento de materiales forman parte de un proceso productivo comoo, el que debe optimizarse minimizando el movimiento de los trabajadores, materiales y equipos entre elIas. g. Consideraciones varias: Algunos factores importantes de considerar al respecto, son los siguientes: 1. Planificaci6n: el disefio de las instalaciones y su distribuci6n deben ser flexibles para poder manejar variaciones en el programa de ejecuci6n de la obra. 2.
Seguridad: importante ante robos.
Siguiendo e1 esquema descrito y tomando en cuenta los factores mencionados, es posible disefiar una distribuci6n eficiente de las instalaciones de almacenamiento de materiales en una obra, 10 cual contribuira significativamente a la productividad de la ejecuci6n del proyecto.
8.6 Control de las perdidas de materiales Debido ala importancia de la inversi6n en los materiales de un proyecto, es necesario controlar el nivel de perdidas que, como se dijo previamente, puede alcanzar hasta un 20% del total, reduciendo las utilidades del contratista y normalmente aumentando los costos para e1 mandante.
Control de las perdidas de materiales
255
8.6.1 Tipos de perdidas de materiales
Existen dos tipos principales de perdidas de materiales, que se producen en obra: 1. Perdidas directas: perdidas completas de materiales 2.
Perdidas indirectas: estas pueden ocurrir en tres formas: a.
Sustituci6n: cuando algunos materiales se usan para prop6sitos distintos de aquellos por 10 que fueron adquiridos.
b.
Uso en producci6n: uso excesivo de materiales en la ejecuci6n de una actividad.
c.
Negligencia: cuando se requieren materiales extras debido a desviaciones en el cumplimiento del diseiio, por errores del contratista.
Normalmente existe algun grado de control sobre las perdidas directas, las que quedan registradas en los sistemas de control tradicionales. Sin embargo, tambien es importante identificar y calcular las perdidas indirectas de materiales. Estas ultimas s6lo pueden reconocerse durante la ejecuci6n del trabajo, ya que una vez completada la obra resulta mas dificil detectarlas.
AdDlinistraci6n de los equipos en obra
9.1 Introducci6n tro recurso importante en la construcci6n de una obra, son los equipos de construcci6n, los que, dependiendo del tipo de obra, tendnin una utilizaci6n mas o menos intensiva. Normalmente, las obras de construcci6n pesada son intensivas en el uso de equipos pesados, mientras que las obras de edificaci6n 0 montaje, usan equipos de otras caracteristicas, y en menor escala.
O
A continuaci6n se presentan ciertos aspectos basicos en el uso de equipos de construcci6n.
9.2 Formas de obtenci6n de equipos Uno de los principales problemas que debe afrontar un contratista es obtener los equipos requeridos para una obra, al menor costa posible. En general, se presentan tres opciones basicas para solucionar este problema: 1.
Arriendo de equipos.
2. Leasing de equipos. 3.
Compra de equipos.
La e1ecci6n de cada una de estas posibilidades depende de varios factores que se combinan, favoreciendo a una de estas opciones. Los principales factores a considerar son los siguientes: 1.
Utilizaci6n que se Ie va a dar al equipo.
2.
Tiempo de utilizaci6n del equipo. 257
258 Administraci6n de los equipos en obra
3.
Caracteristicas del equipo necesario.
4. Necesidades de mantenci6n del equipo. 5.
Conocimiento previo que el usuario tiene del equipo.
6.
Situaci6n financiera del contratista y/o mandante.
7.
Costo unitario de cada altemativa.
En los siguientes parrafos se analizaran las tres opciones, con sus principales caracteristicas, ventajas y desventajas.
9.2.1 Arriendo de equipos El arriendo de equipos es la soluci6n mas apropiada para periodos cortos de tiempo, al termino de los cuales el equipo es devuelto a sus duefios 0 arrendadores. Cuando se arriendan equipos, se deben dejar c1aramente establecidos los siguientes aspectos contractuales: a.
Periodo de tiempo base para el pago de la tarifa de arriendo: hora, dia, mes, etc.
b.
Responsabilidad por las reparaciones que haya que hacerle a los equipos.
c.
Definici6n de 10 que se entiende por «uso y desgaste normal».
d.
Responsabilidad por combustibles y lubricantes.
e.
Arriendo con 0 sin operador.
f.
Responsabilidad por los costos de transporte.
g.
Condiciones y estado del equipo al momento de recibirlo de parte del arrendador.
h.
Instante de inicio y de termino del arriendo.
1.
Forma de cancelaci6n del arriendo.
j.
Seguros requeridos.
k.
Razones para la cancelaci6n del contrato de arriendo, y condiciones para extensiones.
El arriendo como un medio de consecuci6n de equipos, presenta varias ventajas entre las que se destacan las siguientes: 1. Es posible obtener equipos modemos, eficientes y bien mantenidos sin necesidad de grandes inversiones.
Formas de obtencion de equipos
259
2.
Los contratistas no necesitan tener un inventario de repuestos de variadas marcas y tipos.
3.
Elimina 0 reduce los costos de almacenamiento, de reparacion, mantencion y otros gastos asociados.
4.
Facilita la estimacion de los costos asociados a los equipos en los estudios de costos para propuestas y otros.
5.
Es economico para periodos de tiempo cortos.
6.
Permite contar nlpidamente con equipos en casos de emergencia, especialmente en aquellos paises donde cualquier equipo importante que se desee adquirir, debe importarse.
9.2.2 Leasing de equipos Leasing es un metodo de financiamiento que permite a una organizacion asegurar el uso de un activo de otra organizacion a cambio de tarifas de arriendo generalmente elevadas. Normalmente, al final del periodo de leasing, se transfiere la propiedad a la parte que contrata elleasing. Sus principales ventajas y desventajas son las siguientes: 1. Permite disponer de un equipo, sin tener que ingresarlo a activos y pasivos de las empresas. 2.
Conserva el capital de trabajo de la ~mpresa.
3.
Permite proyecciones del flujo de caja a futuro, mas exactas.
4.
Permite mas flexibilidad en las operaciones financieras, que con el financiamiento a traves de creditos.
5.
Es pnictico para el financiamiento de equipos menores, en que los creditos pueden ser impracticables.
6.
Puede ser mas caro que otras posibilidades de financiamiento.
9.2.3 Compra de los equipos La compra de equipos, en comparacion con las otras altemativas, presenta una serie de ventajas y desventajas. Las principales ventajas son: 1.
Es mas economico, si el equipo es usado intensamente de modo que se amortice en un corto plazo.
2.
Esta disponible cada vez que la empresa 10 necesite.
260
3.
Administraci6n de los equipos en obra
En general, debido a la alta inversion, son mejor cuidados y mantenidos que en los otros casos.
Entre las desventajas, se pueden mencionar las siguientes: 1.
Si su uso es limitado, puede ser mas caro que arrendarlo.
2.
Requiere una inversion importante de dinero que puede destinarse a otros fines.
3.
Estimula el uso de equipos que pueden estar obsoletos, pero que, como son de la empresa, deben usarse.
4.
Puede obligar a una empresa a mantenerse dentro de un cierto tipo de trabajo, desechando otros campos, debido a la necesidad de amortizar los equipos.
Para terminar con este punto, es importante indicar que la altemativa elegida para la obtencion de equipos debe ser aquella que entregue la utilizacion mas economica de los equipos necesarios para la ejecucion de una obra.
9.3 Proceso de obtencion de equipos A continuacion se indican las actividades basicas que normalmente deben llevarse a cabo para la obtencion de los equipos de construccion necesarios para un proyecto. Varias de ellas se examinaran con mayor detalle en los puntos siguientes de este capitulo. Para la consecucion de los equipos y maquinarias necesarios para la ejecucion del proyecto, normalmente se realizan las siguientes actividades: 1. Confecci6n de un listado de los equipos y maquinarias: A partir del plan de ejecucion del proyecto, se determina un listado de los equipos y maquinarias requeridos para ejecutar el proyecto, indicandose el tipo y cantidad de equipos y sus caracteristicas. Los equipos pueden ser clasificados como sigue: a.
Por el tipo de faena basica que realizan.
b.
Por ellugar 0 partes de obra donde se utilizara.
2. Programa de necesidades de equipos: Usando el programa de ejecucion del proyecto, es posible confeccionar el programa de necesidades de equipos y maquinarias, el que debe incluir la siguiente informacion: a.
Curvas de demandas de equipos y maquinarias.
b.
Lugar en que se necesitan.
c.
Altemativas de seleccion.
3. Adquisici6n y contrataci6n de equipos: De acuerdo a las necesidades, deberan adquirirse 0 contratarse los equipos y maquinarias requeridos. El procedimiento
Selecci6n de los equipos de construcci6n
261
corresponde basicamente al mismo descrito para los materiales, de acuerdo a las siguientes actividades: I.
Calificacion y seleccion de proveedores.
2.
Cotizacion 0 licitaciort.
3. Evaluacion de ofertas, negociacion y seleccion. 4.
Orden de compra 0 contrato de acuerdo.
5.
Seguimiento y tramitacion de la compra 0 contrato de arriendo.
6.
Transporte a la obra.
7. Recepcion en la obra. 4. Bodegaje, control de inventarios y mantencion de equipos: Los equipos y maquinarias, dependiendo de su tamaiio y uso deben guardarse en bodegas, patio de equipos 0 en la faena 0 frente de trabajo segun corresponda. Debe contarse con un inventario permanente y al dia de los equipos y maquinarias, en el que se indique la asignacion del equipo 0 maquinaria en cada instante. EI departamento de maquinarias y equipos, 0 la persona encargada, segtin corresponda, debe contar con un taller de reparacion y mantencion de equipos que preste los servicios de mantencion preventiva, mantencion mayor y reparaciones. Para tener informacion del uso de los equipos se debe emplear un formulario de Control Diario de Equipos, en el que se debiera incluir la siguiente informacion: lugar de trabajo
•
faena
•
equipo debidamente identificado
•
tipo de trabajo ejecutado
•
operador
•
fecha
•
horas trabajadas en el dia
•
rendimiento
•
observaciones generales, como desperfectos 0 panas
0
9.4 Seleccion de los equipos de construcci6n Ademas de los factores economicos que afectan la seleccion de un equipo de construccion, existen varios factores adicionales que deben ser considerados en esta actividad. Entre dichos factores se cuentan los siguientes:
262 Administraci6n de los equipos en obra
a.
Caracteristicas requeridas de los equipos, tales como capacidad de producci6n necesaria, funciones que debe ser capaz de desarrollar, etc. Estas caracteristicas dependen de la obra en que se van a utilizar los equipos.
b.
Caracteristicas de la obra a construir: condiciones fisicas, de espacio, ubicaci6n, clima, altura, etc.
c.
Consideraciones logisticas, tales como la existencia de servicio y repuestos, de operadores, etc.
Como se aprecia, la mayoria de estos factores son propios del trabajo a realizar. Como una forma de ilustrar un amllisis en este sentido, se entrega a continuaci6n una lista de factores que podrian ser considerados en la selecci6n del tipo y tamano de equipos para una faena de movimiento de tierras:
A. Relaciones de espacio: 1. Altura dellugar de trabajo, del frente y plataforma de trabajo. 2.
Obstrucciones presentes en la excavaci6n, naturales 0 hechas por el hombre.
3.
Limites de desplazamiento vertical y horizontal en el trabajo.
4.
Configuraci6n de la excavaci6n, y requerimientos de alcance y maniobrabilidad.
5. Distancia 0 botaderos para las unidades de acarreo.
B. Caracteristicas del suelo 0 material a excavar: 1.
Capacidad de soporte del suelo para el equipo excavador y las unidades de acarreo, tracci6n posible de ejercer, resistencia al rodado, etc.
2.
Cambios que se producen en las caracteristicas del material «in situ» y suelto.
3. Necesidad de escarificar, de empujar al excavador y otras necesidades. 5.
Caracteristicas abrasivas u otras que puedan producir deterioro en los eqUlpos.
C. Condiciones contractuales: 1. Cantidad de cada tipo de excavaci6n. 2.
Tiempo disponible y temporada de construcci6n.
3.
Condiciones de pago y flujos de caja.
4. Limitaciones legales de peso y tamafio' del equipo. 5. Restricciones en el trabajo, tales como horas permitidas, control del polYO, ruido y tninsito.
D. Consideraciones logisticas: 1. Disponibilidad de equipos.
Mantenci6n de los equipos
263
2.
Disponibilidad de operadores.
3.
Uso del equipo en otras operaciones precedentes 0 siguientes (nivelacion de recursos), y tiempo parado.
4.
Costos de arriendo, propiedad, operacion y tasas de produccion.
5.
Instalaciones de apoyo, y otros elementos requeridos adicionalmente.
Esta lista no es exhaustiva ni excluyente. Cada factor puede ser mas 0 menos importante, dependiendo de las circunstancias. Ademas, cada uno de los factores requiere distintas formas de analisis y cuantificacion. Lo importante, sin embargo, es el esquema sistematico, el que ayuda a tomar las mejores decisiones en terminos economicos, proporcionando el nivel de servicio deseado de este recurso tan importante en muchos proyectos.
9.5 Mantenimiento de los equipos Como se indico al inicio de este capitulo, los equipos de construccion son un recurso que varia en importancia de acuerdo al tipo, tamaiio y complejidad de un proyecto. Sin embargo, en la gran mayoria de los casos es importante administrar correctamente este recurso debido principalmente a los efectos asociados que tiene la falla de ellos y, especialmente, en la productividad de la construccion de una obra 0 de parte de ella. Dentro de la administracion de los equipos existe una actividad importante que es el mantenimiento de ellos, a la cual muchas veces no se Ie da la importancia que merece. La mantencion debe ser correctamente administrada, con un plan de accion claro, con un sistema de registro de informacion eficiente y con un buen proceso de anaIisis. Indudablemente este esquema debe dimensionarse acorde a la magnitud del problema que se este enfrentando. Almacenamiento de equipos incluye su servicio, ajuste y reparacion. Es necesario contar con un buen programa de mantenimiento debido a, entre otras, las siguientes razones: 1. Disminuir al minimo las probabilidades de fallas y desperfectos de los equipos. 2.
Evitar las interrupciones y demoras durante la ejecucion de los trabajos.
3.
Controlar los costos de mantencion y reparacion de los equipos a 10 largo de su vida util.
4.
Minimizar el tiempo de reparacion necesario.
5.
Determinar la vida util esperada de un equipo para establecer politicas de reemplazo.
6.
Disminuir accidentes debido a fallas de los equipos que pueden afectar la seguridad de la obra.
264 Administraci6n de los equipos en obra
9.5.1 Definiciones Existen algunos conceptos propios del mantenimiento de equipos que es necesario definir para una mejor comprensi6n del problema. Estos conceptos son los siguientes: a.
Disponibilidad operacional: Medida de la eficiencia de un equipo, que se expresa como la probabilidad de que el equipo, usado de acuerdo a las condiciones previamente establecidas, se desempefie satisfactoriamente. L6gicamente, 10 ideal es que se maximize la disponibilidad operacional por medio de un buen mantenimiento.
b.
Mantenimiento 0 mantencion: Todas las acciones destinadas a mantener un equipo en condiciones operativas 0 reacondicionarlo para que quede en dicho estado. Inc1uye los servicios, reparaciones, modificaciones, inspecciones, calibraci6n, etc. La mantenci6n es dependiente de las caracteristicas del equipo y de la facilidad 0 dificultad para llevar a cabo la mantenci6n del mismo.
c.
Mantenimiento no programado: Se realiza como resultado de una falla 0 desperfecto que ha dejado el equipo limitado 0 fuera de servicio.
d.
Tiempo de mantenimiento: Comprende el tiempo necesario para mantener un equipo en buenas condiciones operativas.
e.
Mantenimiento preventivo: Son acciones programadas destinadas a mantener un equipo en una condici6n especificada, proporcionando una inspecci6n, calibraci6n y servicio sistematicos con el objeto de prevenir fallas 0 desperfectos.
f.
Confiabilidad: Es la probabilidad de que un equipo se desempefie satisfactoriamente por un periodo dado de tiempo, de acuerdo a las condiciones establecidas previamente.
9.5.2 Personal de mantenimiento Dependiendo del tamafio de la flota de equipos de un proyecto, se debera contar con un conjunto de personas que deberan cumplir funciones de mantenimiento, ya sea con dedicaci6n absoluta, 0 como parte de otras actividades en su trabajo. En el caso de una obra de gran envergadura con uso intensivo de equipos, seria necesario contar con el siguiente personal minimo: 1.
Encargado de mantenimiento: Responsable de la mantenci6n y reparaci6n de los equipos y control del personal, actividades, talleres, herramientas y otros necesarios para ello. Sus principales responsabilidades son: •
Establecer los objetivos del mantenimiento.
•
Organizar los registros de informaci6n sobre los equipos.
•
Participar en las decisiones de reparaci6n y reemplazo.
Mantenci6n de los equipos
265
•
Participar en 1a se1ecci6n de equipos.
•
Coordinaci6n de los programas de mantenimiento.
•
Capacitaci6n del personal de mantenimiento.
•
Imp1ementaci6n de las politicas y procedimientos para cumplir con los objetivos del mantenimiento.
2.
Jefe del taller de mantenimiento: Encargado de todas las actividades requeridas para e1 mantenimiento y reparaci6n de los equipos en los talleres 0 1ugares destinados para ello. Debeni contar con e1 personal necesario para dar un servicio a1 nive1 preestab1ecido.
3.
Personal de inspeccion de los equipos: Su funci6n es revisar los equipos y 1a informaci6n sobre las actividades rea1izadas por estos, para recomendar y/o programar e1 mantenimiento de las unidades y su reparaci6n en caso necesano.
4.
Operador de los equipos: Es parte integral del equipo de mantenimiento. Sus principa1es responsabi1idades son: •
informar de las necesidades de mantenimiento
•
informar sobre e1 desempefio de su maquina
•
indicar posib1es fallas
•
rea1izar 1a mantenci6n basica: revisi6n de nive1es, presi6n de neumaticos, etc.
Las 1abores arriba descritas deben ajustarse a las necesidades rea1es de cada proyecto, aunque, existiendo cua1quier equipo, deben estar presentes en a1guna medida. Varias de las funciones de mantenci6n pueden ser contratadas directamente a los representantes de los equipos u otras empresas privadas, en cuyo caso se requerira contar con un supervisor que asegure 1a mantenci6n del servicio, de acuerdo con e1 precio pactado.
Gesti6n de calidad total
10.1 Introducci6n s un hecho bastante comun que al tennino de los proyectos de construcci6n, cuando el mandante inspecciona las obras tenninadas, esta inspecci6n de como resultado una lista de defectos. Esta lista, que s610 incluye los defectos detectados, refleja problemas de calidad que presentan las obras ejecutadas por el contratista.
E
La situaci6n que se genera debido a esta realidad, no es beneficiosa para nadie. Para el mandante, implica perjuicios al no poder utilizar plenamente su obra, 10 que en caso extremo puede resultar en un atraso considerable de la puesta en marcha de instalaciones de producci6n, si es el caso, con las consecuentes perdidas de producci6n y venta. Para el contratista, ademas de colocarlo en una situaci6n inc6moda con el mandante, Ie significa tener que mantener recursos comprometidos en la obra, que podria estar ocupando en otros proyectos, como tambien en la mayoria de los casos, tener que absorber los costos de las reparaciones de los defectos detectados. Finalmente, para el diseiiador, tambien puede traer consecuencias negativas si es el el responsable de los defectos y debe responder por su reparaci6n. Aun cuando no suceda asi, siempre va a quedar en una situaci6n desmedrada debido al posible cuestionamiento de su idoneidad profesional. La existencia de muchos defectos en una obra tenninada es una situaci6n negativa que puede derivar en resentimientos entre las partes, en los casos en que resulta dificil aclarar las responsabilidades por los errores; es costOS!! en tiempo, dinero y malas relaciones y, finalmente, puede crear una ruptura en la relaci6n dueiio-contratista-diseiiador. Para evitar todas estas consecuencias negativas, es necesario incorporar en los proyectos de construcci6n, la gesti6n de calidad. Este capitulo presenta los principales conceptos de gesti6n de calidad total 0 gesti6n de calidad y su aplicaci6n a la construcci6n. 267
268 Gesti6n de calidad total
10.2 Conceptos de gestion de calidad total La gesti6n de calidad total es un esquema administrativo que tiene como objetivo 10grar la calidad en todos los ambitos de funcionamiento de una empresa y, en especial, en sus productos y servicios. Para implementar este esquema de gesti6n es necesario que una organizaci6n se involucre en un proceso de transformaci6n de largo a1cance. Los principales conceptos asociados ala gesti6n de calidad total, son los siguientes: I.
La gesti6n de calidad es crucial para la sobrevivencia de una empresa y merece la atenci6n y compromiso de la administraci6n superior.
2.
La principal responsabilidad sobre la calidad debe recaer en aquellos que realizan el trabajo. El control por inspecci6n es de valor limitado.
3.
Para que los departamentos de producci6n acepten la responsabilidad por la calidad, la administraci6n debe establecer sistemas para el control y verificaci6n del trabajo, y debe educar a la fuerza laboral en su aplicaci6n.
4.
Los costos de educaci6n y capacitaci6n para la calidad y cualquier otro costa que se pueda incurrir, sent recuperado muchas veces por medio de una mayor producci6n, menos perdidas, una mejor calidad del producto y mayores utilidades.
Estos conceptos forman la base del desarrollo de los procesos de transformaci6n de la gesti6n de las empresas, tal como se describen mas adelante.
10.3 Definiciones de calidad Existen varias definiciones de calidad. Entre elIas se pueden plantear las siguientes, que destacan diversos aspectos del problema de la calidad (MacDonald y Piggot). I.
Cumplimiento de los requerimientos (Philip Crosby)
2.
La totalidad de las propiedades y caracteristicas de un producto 0 servicio que tienen relaci6n con su aptitud para satisfacer necesidades manifiestas 0 implicitas (British Standard 4778, ISO 9000).
3.
Adecuabilidad para el uso (Joseph Juran).
4.
Calidad es el resultado de la constancia en los prop6sitos y de un continuo mejoramiento de los productos y servicios que se ofrecen. Calidad es una caracteristica del trabajo de cada uno.
Otra forma de ver la calidad se refiere a si se asocia al producto 0 a los procesos que hay que realizar para lograr dicho producto. En el primer caso, la calidad se refiere a los atributos que posee el producto, que satisfacen 0 no a un cliente. En el segundo caso, la calidad se refiere a la forma en que hacen las cosas, es decir con relaci6n a la eficiencia de los procesos. Las ineficiencias 0 perdidas que se produz-
Normas y estimdares
269
can en los procesos pueden generar costos innecesarios que el cliente muchas veces tiene que asumir. La definici6n de Crosby parece adecuada para la construcci6n al establecer la calidad como "cumplimiento de los requerimientos". Esta definici6n, aunque no en forma explicita, incluye el concepto de que, finalmente, es el cliente el que evalua la calidad 0 la falta de ella. El objetivo de satisfacer al cliente es la meta que se debe fijar el constructor 0 disefiador. Esta definici6n es ademas consistente con el hecho de que gran parte de los productos de la construcci6n son realizados a pedido de un cliente, incluso en el caso de los proyectos inmobiliarios, en los cuales una inmobiliaria actua como cliente de una empresa constructora. La gran diferencia en este ultimo caso, es el hecho de que la inmobiliaria es tan s610 un agente intermediario entre la constructora y el cliente final 0 usuario, quien normalmente no cuenta con los conocimientos ni las herramientas para poder comprobar adecuadamente la calidad del producto que adquiere. Sin embargo, la definici6n anterior 5610 considerr el aspecto objetivo de la calidad y no atiende ala calidad de ejecuci6n, que tambien es un factor fundamental. Es por ello que se debe agregar a esta definici6n el concepto de mejoramiento continuo, de tal modo que el medio por el cual se llega a satisfacer los requerimientos del c1iente sea tambien un objetivo de la gesti6n de calidad. De esta forma, la definici6n de calidad se transforma en "satisfacer y exceder en forma permanente los requerimientos del cliente".
10.4 Normas y estandares Para poder implementar un sistema de aseguramiento y control de calidad, se requiere contar con estandares y normas. Estos deben proporcionar la guia necesaria para establecer un modelo de aseguramiento y control de calidad para un proyecto determinado. La misi6n del plan es proveer las herramientas y procedimientos para que la ejecuci6n de los trabajos pueda ser asegurada y controlada. Tanto en EE. UU. como en Europa y Jap6n, se han desarrollado estandares especiales que tratan el tema de Aseguramiento y Control de Calidad, siendo las normas ISO (International Standards Organization) de la serie 9000, el estandar internacional que se ha adoptado ampliamente. Las normas ISO 9000 tienen por objeto indicar a los proveedores y productores, 10 que se requiere de un sistema orientado a la gesti6n de calidad, aplicable a todos los sectores industriales, e independiente de las caracteristicas, la actividad 0 del tamafio de cada empresa.
270
Gesti6n de calidad total
10.5 Implementaci6n de la gestion de calidad total A continuaci6n se describen las etapas a seguir para llevar a cabo la transfonnaci6n de la gesti6n de una organizaci6n hacia la gesti6n de calidad total. Este proceso de transfonnaci6n* es un proyecto de gran magnitud e importancia para una empresa, y como tal, debe ser planificado y administrado adecuadarnente. Quizas mas importante que 10 anterior, es tomar conciencia de que es un proceso dificil y que requiere perseverancia en el prop6sito a 10 largo de un periodo de tiempo que puede durar de 2 a 5 afios. Las etapas generales para llevar a cabo este "proyecto de calidad", son lassiguientes: 1.
Evaluacion y toma de conciencia: Esta etapa da comienzo al proceso, para 10 cual requiere llevar a cabo una evaluaci6n de las necesidades reales que tiene la organizaci6n por mejorar la calidad, reducir perdidas, lograr la satisfacci6n de sus clientes y mejorar la actitud del personal. Junto con ello, se debe tomar la decisi6n de cambiar y comunicar la necesidad de cambiar a toda la organizaci6n. Esta corresponde a una etapa de preparaci6n de la organizaci6n para el proceso de transfonnaci6n. Una actividad importante de esta etapa es la capacitaci6n de la administraci6n superior de la empresa en los conceptos y filosofia de calidad y la selecci6n de un consultor extemo para apoyar a la empresa en este proceso. Como resultado de esta etapa se debe confeccionar un plan de acci6n para el "proyecto de calidad", el que debe contener al menos, los siguientes elementos: •
Direcci6n estrategica 0 misi6n de calidad de la empresa.
•
Politica de calidad adoptada por la organizaci6n.
•
Principios y valores a ser compartidos por todos los miembros de la organizaci6n. La organizaci6n del proceso de transfonnaci6n.
•
2.
• Un plan de calidad que involucre a todos los trabajadores de la organizaci6n. • Un conjunto de estrategias y tacticas para la implementaci6n del proceso. • Detenninaci6n de los recursos requeridos para la implementaci6n del plan. • Las metas de calidad perseguidas por el plan y los criterios de evaluaci6n. Organizacion para la calidad: Se debe establecer la organizaci6n adecuada para implementar la gesti6n de calidad, definir los objetivos y politicas de calidad, incorporar la calidad dentro de la planificaci6n estrategica de la empresa y establecer los criterios para evaluar el proceso y la implementaci6n resultante. Se entiende por politica de calidad, a las orientaciones y objetivos generales de una organizaci6n con relaci6n a la calidad, expresados fonnalmente por la direcci6n superior. Existen diferentes altemativas de organizaci6n, sin embargo, una caracteristica comun de los diferentes enfoques es la creaci6n de un cargo de responsa-
•
EI proceso que se presenta esta adaptado a partir de MacDonald, J. y Piggot, J., Global Quality, Pfeiffer & Company.
Implementaci6n de la gesti6n de calidad total
271
bilidad por todos los aspectos y acciones relacionados con la calidad. Nonnalmente se crea el puesto de Gerente 0 Jefe de Calidad para este efecto. Tambien es comun encontrar en estos esquemas, la confonnaci6n de un comite de calidad, cuya funci6n es reunir a ejecutivos funcionales, responsables de administrar el proceso de implementaci6n de la calidad en sus respectivas areas. Este esquema se repite dentro de cada area en los diferentes niveles, incorporando equipos de calidad para conducir el proceso de transfonnaci6n y mejoramiento en cada nivel. 3.
Educacion y capacitacion: Se debe incorporar a todo el personal a un prograrna de capacitaci6n y educaci6n sobre los conceptos generales de la gesti6n de calidad total. Junto con ello, se les debe entregar capacitaci6n en herramientas para el analisis de los procesos de trabajo, su evaluaci6n y mejoramiento. Por otro lado, la educaci6n debe centrarse en la eliminaci6n de las barreras y el temor al cambio, y en el desarrollo de conceptos estadisticos.
4.
Mejoramiento y estabilizacion de procesos: En esta etapa se comienza con el analisis de los procesos de trabajo mas importantes, con el objeto de producir mejoramientos por medio de reducci6n de perdidas y aumento de eficiencia. La primera etapa generalmente consiste en la realizaci6n de mejoramientos de caracter obvio que nonnalmente se identifican al comenzar el analisis. Un segundo aspecto es ellogro de una adecuada identificaci6n de los requerimientos de calidad de los clientes, procesos y proveedores, y la revisi6n de los productos y servicios de la empresa a la luz de dicho analisis. Como resultado se debe implementar un sistema de mejoramiento de calidad en toda la empresa, eliminar los problemas mayores y lograr la incorporaci6n de los procedimientos y nonnativa de la ISO 9000 para la generaci6n del manual de calidad de la empresa.
5.
Participacion de todos los empleados: Se debe lograr que todos los gropos o equipos de trabajo en los distintos niveles, establezcan sistemas de evaluaci6n y mejoramiento en todas las areas de la organizaci6n. En fonna paralela con 10 anterior, es conveniente establecer sistemas fonnales de reconocimiento por los logros de calidad. Junto con ello, es importante que cada gropo de trabajo establezca sus propias metas de mejoramiento de la calidad. Finalmente, un objetivo importante de esta etapa es la remoci6n de todas las barreras a la comunicaci6n existentes al interior de la organizaci6n. Este ultimo aspecto es fundamental, dado que la comunicaci6n es un requisito basico del mejoramiento y dellogro de la participaci6n de todo el personal. Finalmente es conveniente enfatizar la importancia del recurso humane en la implementaci6n de la gesti6n de calidad. Sin el concurso de las personas, la implementaci6n esta destinada al fracaso.
6.
Mejoramiento continuo: Una vez que se ha logrado implementar la gesti6n de calidad total dentro de la organizaci6n, es necesario mantener en fonna permanente el mejoramiento a traves de una acci6n continua de capacitaci6n del
i/v
272
Gesti6n de calidad total
personal, el uso amplio de herramientas estadisticas, la reducci6n de las variaciones en los procesos en forma planificada. De esta forma es posible lograr mejorar continuamente los procesos. El mejoramiento continuo se hace en funci6n de los procesos. Todos los trabajos son procesos y forman parte de un flujo interdependiente de procesos. Por otro lado, todos los procesos y las personas que los ejecutan est{m en una relaci6n cliente proveedor. La Figura 10.1 describe graficamente los elementos de un proceso.
Fin
Inicio
Cliente intemo/extemo
- . .----+fI'>~~~r.......
Recursos
Productos Actividades basicas
Figura 10.1
Componentes de un proceso.
Los trabajadores tienen como responsabilidad ejecutar los procesos, es decir, llevar a cabo las tareas necesarias para transformar recursos en productos con algun valor agregado. La administraci6n, por otro lado, tiene la responsabilidad de trabajar sobre los procesos, con el objeto de mejorarlos y hacerlos mas eficientes. Para ello, la administraci6n debe entrar en un ciclo de mejoramiento como el que se describe a continuaci6n: 1.
Planificacion de la calidad: •
Definir los procesos a analizar, para el efecto de introducir mejoramientos.
•
Estudiar el proceso sobre la base de su situaci6n actual y discutir dentro de un equipo formado por especialistas y personal experimentado en la ejecuci6n del proceso.
•
Identificar los problemas existentes y analizar sus causas potenciales.
•
Generar diferentes altemativas de soluci6n para los problemas existentes.
•
Seleccionar las altemativas mas adecuadas.
•
Planificar todas las acciones para la implementaci6n de las soluciones seleccionadas.
2. Ejecucion de lao i:&plementacion: •
I
I
PROCESO Proveedor externo/interno
'II'
Ejecutar el plan de implementaci6n, incorporando las soluciones seleccionadas.
I
I
Implementaci6n de la gesti6n de calidad total
3.
4.
273
Seguimiento y control: •
Realizar un seguimiento de la i~plementacion y verificar los resultados obtenidos.
•
Tomar acciones para corregir las desviaciones.
Mejoramiento: •
Introducir mejoramientos al proceso sobre la base de 10 aprendido en el cicIo anterior y las ideas generadas durante la planificaci6n y el amllisis.
La administracion tiene entonces la principal responsabilidad en analizar y administrar los procesos. La Figura 10.2 resume la tarea de la administraci6n en este sentido.
Requerimientos -----l del proveedor
Recursos del proveedor
Las personas en los procesos agregan valor a los recursos para proveer productos a los cIientes
___- - Requerimientos del cliente
Productos para - - - - el cliente
Requerimientos de la administracion • Selecci6n y entrenamiento . • Equipos e instalaciones • Procedimientos y estlindares • Control y mejoramiento
Figura 10.2
Tarea de la administracion en los procesos.
De la Figura 10.2 se desprende que la administraci6n debe proporcionar la capacitaci6n, los medios y los sistemas necesarios para que los procesos sean eficientes y efectivos. Junto con ello, la administracion debe proveer el ambiente y la motivaci6n para lograr la participaci6n de todo el personal involucrado.
10.6 Gesti6n de calidad en la construcci6n En la construcci6n, el problema de calidad se ha manejado preferentemente a traves de los sistemas de inspeccion. Lamentablemente, al igual que en otros sectores, la inspecci6n no ha entregado resultados positivos como mecanismo para lograr el aseguramiento de la calidad de los proyectos. El esquema de inspecci6n adolece de la gran limitacion de que los defectos son detectados en un momenta en que su solucion puede significar altos costos e inconvenientes. La Figura 10.3 muestra el proceso de inspecci6n que normalmente se utiliza en el sector de la construcci6n.
274 Gesti6n de calidad total
Pasa
<:;~:~ Basura I Hacerlo de nuevo o corregirlo Figura 10.3
Proceso tradicional de inspecci6n en la construcci6n.
Tal como se aprecia en la Figura 10.3, la inspecci6n se orienta principalmente a detectar problemas, no a prevenirlos. Una vez detectado el problema, viene la interrogante de que hacer para resolverlo. Las alternativas normales son rehacer el trabajo, usando los mismos recursos y materiales, corregirlo si es posible 0, en el peor de los casos, botar a la basura el producto completo. Es por ello que la calidad debe prevenirse, es decir se debe trabajar para lograrla desde el primer dia en que se da inicio a un proyecto. Para ella, se requiere la participaci6n de todos los que trabajan en el, volviendo sobre los detalles en caso necesario para lograr la calidad y no descansar en la inspecci6n post-construcci6n. Tambien se requiere generar una atm6sfera cooperativa en el proyecto, en que todos se ayuden mutuamente para resolver los problemas, reducir las perdidas y lograr mejoramientos de los procesos y operaciones de construcci6n. Finalmente, es importante considerar los costos totales de un proyecto y no tan s6lo los costos iniciales. Generalmente se malentiende este concepto, 10 que lleva a que muchos proyectos sean adjudicados a contratistas de disefio 0 construcci6n mirando solamente los costos de cada etapa y sin considerar el costa global de un proyecto, inc1uidas las etapas de operaci6n 0 uso de las instalaciones. La Figura 10.4 indica la composici6n de los costos reales de un proyecto, cuando se consideran las perdidas que resultan de la mala calidad. La gesti6n de calidad debe, entonces, velar par comprometer a toda la organizaci6n en ellogro de la calidad. Como una segunda etapa, las empresas y proyectos de construcci6n deben tender allogro del mejoramiento continuo de todas sus operaciones. La Figura 10.5 muestra la gesti6n de calidad entendida bajo este contexto. En este gnifico se indica c6mo se debe aplicar el amilisis y mejoramiento al proceso de construcci6n, asegurando de esta forma que se satisfagan los requerimientos establecidos para la obra, por el c1iente.
Gesti6n de caUdad en la construcci6n
275
Costo de desviaciones de calidad
Costo normal
Figura 10.4
Costo total de un proyecto.
La idea es desmenuzar los procesos de consiruccion a diferentes niveles de agregacion, comenzando a nivel proyecto, e identificando los diferentes factores y subfactores que tienen influencia en el resultado 0 producto final. A continuacion, se deben analizar estos factores con el objeto de identificar aquellos que tienen la mayor influencia en el resultado del proceso. Posteriormente, se pueden establecer las acciones necesarias para evitar las situaciones negativas que se pueden producir en los factores criticos, asegurando de este modo, el objetivo perseguido para el proceso. El concepto que se muestra en la Figura 10.5 nos indica que, teniendo la calidad como objetivo, y a traves de revisar y actuar en forma permanente sobre los diferentes factores del trabajo, es posible lograr que la obra resultante cumpla 0 exceda los requerimientos del cliente, mejorando al mismo tiempo la calidad de ejecucion del contratista.
10.6.1
Caracteristicas de la construcci6n con respecto a la calidad
Los principios de Aseguramiento de la Calidad (Q.A.) y Control de Calidad (Q.C.) se desarrollaron inicialmente para asegurar la calidad de los productos manufacturados en la industria. Solo en los ultimos aiios, se ha tratado de incorporar estos conceptos a los proyectos de construccion, pero teniendo en cuenta que el proceso de diseiio y construccion de las obras difiere en muchas formas del proceso en los productos industriales. Alguna de estas diferencias fundamentales ya mencionadas anteriormente, son:
276 Gesti6n de calidad total
Amilisis y Mejoramiento
Obra
Figura 10.5
Cliente
Analisis y mejoramiento en la gesti6n de calidad.
1.
Casi todos los proyectos de construcci6n de obras son fulicos, al contrario de los industriales que, en general, son en serie.
2.
El sitio de construcci6n es unico en sus caracteristicas y condiciones.
3.
El ciclo de vida de un proyecto es mucho mas largo, en terminos relativos, que el de los productos manufacturados.
4.
La movilidad de los gropos de disefio y construcci6n dificulta ellogro de una alta eficiencia y efectividad en el proceso de producci6n.
5. No hay un desarrollo completo y claro de estandares precisos para la evaluaci6n de la calidad del disefio y de la construcci6n, al contrario de los productos manufacturados. 6.
En la construcci6n existen grandes diferencias de criterio entre los que ejecutan el disefio y los que llevan a cabo la construcci6n.
7.
Larealimentaci6n obtenida de los procesos actuales de disefio y construcci6n es muy escasa, por 10 que es muy dificil realizar anaIisis previos de fallas 0 problemas.
8.
Los participantes en un proyecto de construcci6n (mandante, disefiador, constructor, subcontratistas, proveedores, etc.), difieren de un proyecto a otro.
9.
La ingenieria y la construcci6n son realizadas por empresas distintas con intereses diferentes, 10 que dificulta la integraci6n.
10.6.2 La caUdad se debe garantizar a partir del inicio de los proyectos La calidad debe ser controlada y asegurada desde los inicios de un proyecto. No se debe llegar a la construcci6n de una obra con una mala definici6n y un mal disefio y esperar que se obtenga un resultado de calidad mediante un control estricto en las
Gesti6n de calidad en la construcci6n
2n
etapas siguientes. Para ella, los planes de aseguramiento y control de calidad deben ser realizados en las primeras etapas del proyecto y deben cubrir los aspectos relacionados con la definicion del proyecto, ingenieria, procedimientos, fabricacion y construccion. Para entender mejor este punto, es recomendable considerar la relacion cIienteproveedor que se produce generalmente entre el mandante 0 dueno del proyecto, el disenador y el contratista, adaptando para ello el concepto de triple rol de Juran (Juran 1988). Este concepto indica que todas las personas que participan en un proceso asumen los tres roles de: cliente, ejecutor y proveedor. La Figura 10.6 describe gnificamente esta relacion.
CLIENTE PROVEEDOR
DISENADOR PROVEEDOR
~Requerimientos,
defin ici6n Pianos y especificaciones
DUENO
CLIENTE
"
~ Obra
..... PROVEEDOR
CONSTRUCTOR CLIENTE
Proceso general de un proyecto de construcci6n (adaptado de Construction Industry Institute, Publication 10-4).
Figura 10.6
E1 dueno 0 mandante comienza el cicio, estableciendo los requerimientos y la definicion del proyecto 0 necesidad que desea satisfacer y proveyendoselos al disenador para que este realice su trabajo. Es decir, el disenador es cIiente del dueno. El disenador, posteriormente, es proveedor de pIanos y especificaciones para el contratista, quien procede a la ejecucion de la obra basado en estos productos. Finalmente, el constructor es el proveedor de la obra al dueno 0 cIiente, cerrimdose el cicio. La calidad puede ser afectada considerablemente en todas estas etapas. 10.6.3 Sistema de gestion de calidad Como su nombre 10 indica, un sistema de gestion de calidad corresponde a un conjunto de elementos estructurados que tiene como objetivo aplicar la gestion de calidad. Es una forma de operacionalizar la gestion de calidad en los diferentes niveles de la empresa. La definicion entregada por la ISO 9000 indica que este sistema comprende la estructura organizacional, las responsabilidades, los procedimientos, los procesos y los recursos necesarios para la gestion de calidad.
278
Gesti6n de calidad total
El sistema de calidad de una empresa generalmente se documenta en forma de un Manual de Calidad en el cual se describen todos los elementos del sistema. Por ejemplo, la ISO 9002, Sistemas de calidad - Modelo de aseguramiento de la calidad en la producci6n e instalaci6n, establece los siguientes requisitos que debe cumplir un sistema de calidad cuando un contrato entre las partes exige que se demuestre la capacidad del proveedor para controlar el proceso que determina la aceptabilidad del producto suministrado:
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6
Responsabilidades gerenciales Sistema de calidad Revision del contrato Control de documentos Adquisiciones Productos suministrados por el mandante (la verificacion del mandante no exime al contratista) 1.7 Identificacion y seguimiento del producto 1.8 Control de procesos 1.9 Inspeccion y ensayos 1.10 Equipos de inspeccion, medicion y ensayos 1.11 Estado de inspeccion y ensayo 1.12 Control de producto no conforme 1.13 Acciones correctivas 1.14 Manipulacion, almacenamiento, envasado y despacho 1.15 Registros de caUdad 1.16 Auditorias internas de caUdad 1.17 Entrenamiento 1.18 Tecnicas estadisticas Cada uno de los Hemes indicados, a excepci6n de los dos primeros, define procedimientos que se considera necesario mantener en el sistema de calidad para cumplir con los objetivos de dicho sistema. Los sistemas de calidad son un medio que esUm utilizando en forma creciente los mandantes de los proyectos, para asegurar que los contratistas asuman la responsabilidad por la calidad en la ejecuci6n de sus proyectos. Para ello, se ha incluido en las bases de los contratos, clausulas que establecen requerimientos para el contratista de presentar un sistema de calidad que de confianza III mandante de que el primero tiene la capacidad y la organizaci6n necesaria para asegurar la calidad de sus productos, de acuerdo a 10 requerido. En el caso particular de los proyectos, los sistemas de calidad estan relacionados directamente con el cumplimiento de los requerimientos del contrato y con el aseguramiento de que las actividades se llevan a cabo de acuerdo con ciertas instrucciones escritas.
Gesti6n de calidad en la construcci6n
279
Para poder implementar sistemas de calidad adecuados para los proyectos, es recomendable que las empresas constructoras desarrollen primero el sistema de calidad de la empresa. Teniendo este sistema logrado, resulta mucho mas simple desarrollar los sistemas propios de los proyectos. En terminos practicos, un sistema de calidad de proyecto es basicamente un plan de calidad del sistema de calidad de la empresa, tal como se indica en la Figura 10.7.
Sistema de calidad de la empresa
MANUAL DE CALIDAD ARCHIVOS DE CALIDAD - procedimientos - instrucciones - formularios DOCUMENTOS DE REFERENCIA
Para implementar el sistema de gesti6n de calidad en los proyectos
PLANES DE CALIDAD
Para documentar y guardar los registros de calidad
REGISTROS DE CALIDAD
Figura 10.7
EI sistema de calidad de la empresa.
Un sistema de calidad, documentado en un manual de calidad, esta compuesto de un conjunto de documentos: •
•
Procedimientos: Corresponden a documentos en los que se define lamanera en que se ejerce el control sobre un conjunto de operaciones que conforman un proceso de trabajo. Es decir, indican la forma en que se hacen las cosas.
Instrucciones: Documentos que indican la manera de realizar ciertas tareas especificas. • Formularios: Documentos que normalmente sirven como listas de verificaci6n de que se ha seguido un procedimiento 0 una instrucci6n y que sirven de respaldo para comprobar posteriormente dicho cumplimiento. • Documentos de referencia: Son todos aquellos documentos que establecen normativas 0 especificaciones generales y particulares sobre aspectos relacionados con la calidad de un producto, tales como las normas, especificaciones de fabricaci6n, etc. Los planes de calidad, son documentos escritos donde se establecen todas las acciones que se requieren para asegurar el cumplimiento de los requisitos de calidad. Estos planes deben definir:
280 Gestion de calidad total
a. los objetivos de calidad que se desea alcanzar; b. la asignaci6n especifica de responsabilidad y autoridad durante las diferentes fases de un proyecto; c. d.
los procedimientos, metodos e instrucciones de trabajo que se aplicarfm; los programas de ensayos, inspecci6n, examen y auditoria apropiados para cada etapa del proyecto; e. un metodo para cambios y modificaciones en un plan de caIidad, a medida que el proyecto se desarrolla; y f. otras acciones necesarias para lograr los objetivos de calidad. La Figura 10.8 muestra la estructura de un plan de calidad, como un manual de calidad de un proyecto.
MANUAL DE CALIDAD Procedimientos
Como
Instrucciones, formularios, listas de verificacion
DOCUMENTOS DE REFERENCIA:
Que
11111111
• Internos • Externos Figura 10.8 Plan/manual de calidad para un proyecto.
10.6.4 Auditorfas de calidad La auditoria de caIidad es una revisi6n sistematica e independiente que tiene como objetivo determinar si todas las actividades relativas ala calidad, cumplen con las disposiciones establecidas en el sistema de calidad y si este ultimo es adecuado para el cumplimiento de los objetivos de calidad. Por medio de la auditoria es posible lograr varias cosas: 1.
Identificar la causa de problemas existentes.
Costos de calidad
2.
281
Proveer un amilisis cntico que pennita adecuar el sistema si este es poco efectivo 0 aplicar medidas correctivas para que se cumpla 10 establecido, si la falla no es del sistema sino de la aplicaci6n de este.
3. Verificar los requerimientos de documentaci6n. 4.
Servir de catalizador para el mejoramiento del sistema de calidad.
En un proyecto, las auditonas de calidad deben ser tanto intemas como extemas. Cuando son intemas, deben ser realizadas por personal ejecutivo a cargo de la gesti6n de calidad de la empresa, 0 por un consultor contratado por la empresa para ese efecto. Las extemas son realizadas por el mandante, a traves de auditores propios que fonnan parte de la organizaci6n encargada de administrar el contrato del proyecto, 0 tambien por consultores extemos.
10.7 Costos de calidad Es fundamental que toda empresa de construcci6n conozca el costa de calidad y que esta infonnaci6n este en manos de todo el personal de la organizaci6n. El no contar con tal infonnaci6n puede llevar a una empresa a perder su competitividad frente a otras empresas con menores costos de calidad. Para ello, las empresas deben identificar, evaluar y controlar todos los costos de la calidad relacionados con la ejecuci6n de una obra.
10.7.1 Tipos de costos de calidad Las principales categorias de costos de calidad y sus definiciones, son las siguientes: 1. Costos operativos de la calidad. 2.
Costos de la garantia extema de calidad.
Los costos operativos de la calidad son aquellos en que se incurre con el fin de 10grar la calidad requerida. Dentro de esta categoria se encuentran los siguientes:
1. Costos de prevenci6n: Son costos asociados con la planificaci6n y control del programa y el sistema de aseguramiento de calidad. Los itemes que se incluyen nonnalmente, son: •
Creaci6n del sistema y planes de calidad.
•
Revisi6n del disefio.
•
Analisis de datos y retroalimentaci6n.
282 Gesti6n de calidad total
2.
3.
yentrenamiento para la calidad.
•
Capacitaci6n
•
Planificaci6n de la calidad de los proveedores.
•
Auditorias e informes de calidad.
•
Esfuerzos de mejoramiento de la calidad.
Costos de evaluacion de la calidad: Son costos que se incurren en la evaluaci6n directa de la calidad. Estos costos inc1uyen:
•
Personal de inspecci6n y de ensayos.
•
Servicios y materiales consumidos en inspecci6n y ensayos.
•
Mantenci6n de equipos de muestreo y ensayos.
Costos de (alIas 0 desviaciones de calidad: Son aquellos costos que desaparecerian si no existieran defectos en la ejecuci6n de la obra yen la obra terminada. Algunos de los Hemes inc1uidos en esta categoria, son:
•
Perdidas de horas-hombre y materiales en trabajo defectuoso que no sera rehecho.
•
Perdidas al rehacer trabajos para corregir defectos.
•
Rechazos de suministros de proveedores.
•
Inspecci6n y ensayos de trabajos rehechos.
•
Perdidas de productividad debidas a defectos.
•
Ajustes de rec1amos que deben hacerse cuando hay defectos.
En un sentido mas general, estos costos pueden ser c1asificados en dos categorias: aqueUos costos que representan recursos usados para asegurar en forma directa la calidad del producto final, tales como el costa de prevenir defectos y de evaluaci6n de calidad, es decir de aseguramiento y control de calidad; y los costos asociados a los defectos y fallas en la obra. Estas dos categorias deben ser inc1uidas en el analisis del costa total. En general, en algunos paises no se cuenta con informaci6n sobre los costos de desviaciones de la calidad. Sin embargo, en estudios realizados en Estados Unidos se 10gr6 determinar niveles de costa cercanos al13% del costa total del proyecto, 10 que se considera s6lo una fracci6n de los costos reales por este concepto. De esta cantidad, tambien se indica que aproximadamente un 79% del costa de desviaci6n corresponde a fallas de disefio (9.5% del costa total del proyecto), y un 17% del costa de falIas, a la construcci6n (2.5% del costa total del proyecto). Por otro lado, los costos asociados a la garantia extema de la calidad son aquellos que se re1acionan con la demostraci6n de que la calidad ha sido lograda durante la
Costos de calidad
283
ejecuci6n de la obra. Para ello, se debe incurrir en gastos por la contrataci6n de organismos independientes para realizar pruebas y ensayos, la generaci6n de certi£lcados o£lciales, etc. Adicionalmente, existen otros costos de canicter menos tangible, asociados a una calidad de£lciente 0 no lograda y que pueden tener un impacto importante en la posici6n de una empresa. Algunos de estos costos son la perdida de prestigio de la empresa y, como consecuencia de esto, la perdida de clientes importantes que deciden no contratar nuevamente sus servicios.
10.7.2
Medicion de los costos de calidad
Una de las primeras di£lcultades en la determinaci6n de los costos asociados ala calidad en los proyectos de construcci6n es no tener un sistema de control que permita una identi£lcaci6n y amilisis faci! de estos costos. Por 10 tanto, un primer paso para ayudar al analisis de costos y a la toma de decisiones es incorporar esta area de costo en el sistema de control de costos. Para implementar esta informaci6n, las siguientes actividades deben ser llevadas a cabo: 1. Establecer una estructura de cuentas para acumular los costos asociados a la calidad. 2.
Informar al personal del prop6sito y alcance del sistema de control de costos de calidad.
3. Describir las cuentas para proveer al personal de un medio simple para clasi£lcar su tiempo de trabajo y uso de recursos que se carguen a calidad. 4. Disefiar un sistema de registro de datos y formularios adecuados. 5. Capacitar y motivar al personal para que provean buenos registros. 6.
Decidir que actividades de aseguramiento de calidad y de trabajo rehecho deben ser controladas.
7. Disefiar un sistema de formularios para capturar los datos relevantes y uno de informes de acuerdo a los prop6sitos deseados. Teniendo datos de los costos de calidad, es posible: a) establecer bases de referencia para mejoramientos en proyectos futuros; b) identi£lcar las principales areas de costa asociados ala calidad; y c) determinar las causas que provocan estas perdidas para actuar sobre ellas.
284 Gesti6n de calidad total
10.8 Conclusiones En este capitulo se ha presentado un breve resumen de los principales conceptos sobre gesti6n de calidad y mejoramiento continuo, con el objeto de incorporar estas importantes filosofias en la administraci6n de las operaciones de construcci6n. Todas las ideas presentadas pueden tambien ser aplicadas en forma directa al nivel de operaciones, creando para ello, los planes de calidad considerados necesarios para asegurar y controlar que se cumpla la calidad especificada 0 requerida.
Iodice
proyectos de construcci6n industrial, 18 proyectos de edificaci6n, 17 proyectos de obras civiles, 17
A Administracion de los equipos en obra, 257 formas de obtencion de equipos, 257 arriendo, 258 compra,259 leasing, 259 mantenimiento de los equipos, 263 personal de mantenimiento, 264 proceso de obtencion de equipos, 260 selecci6n de los equipos de construcci6n, 261 Administraci6n de los materiales en obra, 237 almacenamiento de los materiales, 251 control de inventarios, 244 propiedades de los sistemas de inventario, 246 sistema de c1asificaci6n "ABC", 247 control de las perdidas de materiales, 254 tipos de perdidas de materiales, 255 planificaci6n de los materiales, 238 proceso de adquisici6n de materiales, 241 AnaIisis de procesos, 93 problema de la capacidad de los procesos de construcci6n, 93 tecnologfa, 96 Aplicaci6n de la construcci6n, 51 condiciones requeridas para el aprendizaje en la construcci6n, 51 Aplicaci6n en terreno, 131 Aspectos fisiologicos del trabajador, 211 efectos del uso de sobretiempo programado, 215 fatiga mental y aburrimiento, 215 fatiga 0 cansancio ffsico, 212 limitaciones de energfa, 211 Aspectos generales de la construcci6n, 17 proyectos de construcci6n de caminos, 18
C Caracterfsticas productivas de la industria de la construcci6n, 14 actitud mental, ) 6 base en la experiencia, 15 capacitaci6n y reciclaje, 15 cueva de aprendizaje limitada, 14 incentivos negativos, )4 investigaci6n y desarrollo, 16 sensitividad al clima, 14 planificaci6n deficiente, 15 presi6n de trabajo, 14 relaciones antag6nicas, 15 Caso de un administrador de obras incompetente, EI, 226 Causas de perdidas de productividad, 43 grupos y actividades de apoyo deficientes, 45 ineficiencia de la administraci6n, 44 metodos inadecuados de trabajo, 45 problemas de disefio y planificaci6n, 44 problemas del recurso humann, 45 problemas de seguridad, 46 problemas de los sistemas formales de control, 46 Conceptos de constructibilidad, 59 apJicables a la etapa de construcci6n, 73 metodos innovadores de construcci6n, 73 conceptos basicos, 60 disenos configurados para permitir una construcci6n eficiente, 67 distribuci6n de Jas instalaciones en terreno, 66
289
290
Indice
durante el disefio y adquisiciones, 67 durante la etapa de planificaci6n conceptual, 62 forman parte de los planes de ejecuci6n del proyecto, 62 fuente y calificaci6n del personal, 64 implementaci6n de un programa de constructibilidad, 74 modalidades de disefio basico, 66 planificaci6n del proyecto incorpora conocimiento y experiencia, 63 programas generales del proyecto sensibles a la construcci6n, 64 Conceptos de productividad en la construcci6n, 29 conceptos basicos, 29 productividad, 33 de la mana de obra, 32 de la maquinaria, 32 de los materiales, 32 trabajo,34 utilizaci6n de recursos, 30 Condiciones del entomo del proyecto, 97 Costos de cali dad, 281 medici6n de los costos de calidad, 283 tipos de costos de calidad, 281
D Desaffo actual, EI, 26 Descripci6n del sistema CYCLONE, 150 E Esquema para la confecci6n de un plan de operaciones, 88 descripci6n y alcance del plan, 88 inspecci6n, ensayos y control de calidad, 89 plan de trabajo, 89 Estudio del trabajo, 181 estudio de metodos, 182 carta de balance 0 de equilibrio de la cuadrilla, 183 medici6n del trabajo, 188 estudios de tiempo-movimiento, 189 tecnicas fflmicas, 189
F Factor humano en la construcci6n, 193 aspectos fisiol6gicos del trabajador, 211 comportamiento del ser humano en el trabajo, 193 seguIidad y condiciones ambientales en obra, 219 selecci6n y capacitaci6n del personal, 199 sistemas de incentivos, 206 en la realizaci6n de observaciones de control, 190 Factores que afectan la productividad de la construcci6n, 40
que tienden a mejorar la productividad, 41 que tienen un efecto negativo sobre la productividad,40 Fen6meno de aprendizaje en la construcci6n, 49 aplicaci6n de la construcci6n, 51 condiciones requeridas para el aprendizaje, 51 modelo analftico de la curva de aprendizaje, 52 niveles de aprendizaje, 49 problema del olvido, 56
G Gesti6n de calidad total, 267 conceptos de, 268 definiciones de calidad, 268 en la construcci6n, 273 gesti6n de calidad en la construcci6n, 273 auditorfas de cali dad, 280 calidad se debe garantizar a partir del inicio de los proyectos, la, 276 caracterfsticas de la construcci6n con respecto a la calidad, 275 sistema de gesti6n de calidad, 277 implementaci6n de la, 270 nOt"mas y estandares, 269 H Herramientas de planificaci6n de operaciones, 89 cartas de proceso, 89 diagramas de tlujo, 91 I Implementaci6n de acciones correctivas, 191 Implementaci6n de un programa de constructibilidad, 74 programa para una empresa, 75 programas a nivel de proyectos, 77 M Mejoramiento de la productividad, 47 Modelo analftico de la curva de aprendizaje, 52 Modelos de trans porte, 135 Markovianos, 116 Modelos de trans porte y asignaci6n problema de asignaci6n, 142 problema de trans porte, 135 Modelos matematicos para la planificaci6n y analisis de operaciones, 109 teorfa de colas, III aplicaci6n en terreno, 13 I clasificaci6n de los sistemas de colas 0 If neas de es pera, 113 desarrollo conceptual del modelo, 114 distribuci6n exponencial de las llegadas y los servicios, 117
Indice modelo econ6mico de las Ifneas de espera, 133 modelos finitos con almacenamiento, 129 modelos de Ifneas de espera de poblaci6n finita, 124 modelos de Ifneas de espera de poblaci6n infinita, 119 modelos de poblaci6n finita con multiservicio, 128 modelos Markovianos, 116 Muestreo del trabajo, 173 amllisis de los datos, 177 definici6n del objetivo, 174 proceso de tom a de datos, 176 selecci6n de las categorfas de trabajo, 175 validaci6n estadfstica, 178 N Niveles de aprendizaje, 49 grupal, 51 organizacional,49 personal, 50
o Objetivos y recomendaciones generales para las instalaciones de faenas, 101 p Planificaci6n de carta plaza, 103 beneficios del sistema de planificaci6n de corto plaza, 107 caracterfsticas del sistema, 103 formularios del sistema, 105 implementaci6n del sistema, 106 Planificaci6n de la instalaci6n de faenas, 97 condiciones del entomo del proyecto, 97 principales caracterfsticas y tipos de instalaciones,98 Planificaci6n de operaciones de construcci6n, 81 planificaci6n de operaciones, 83 tipos de planes de operacioncs, 86 Privilegios especiales de una cuadrilla, 234 Problema del 01 vido, 56 Proceso de toma de decisiones, 25 y sistema productivo en la construcci6n, 19 subsistema de control, 20 subsistema de conversi6n, 20 Producci6n industrial y Ja construcci6n, 21
R Rol del ingeniero cilil en la administraci6n de las operaciones. 13 calidad, 24
291
capacidad, 24 fuerza de trabajo, 24 inventarios, 24 proceso,24
S Seguimiento y control del proceso de construcci6n, 163 control de metodos y procedimientos, 167 encuestas sobre detenciones y demoras, 171 muestreo de trabajo, 173 estudio del trabajo, 181 informes de control, 166 medici6n del trabajo, 188 sistemas de seguimiento y control, 163 Seguridad y condiciones ambientales en obra, 219 condiciones ambienta1es, 222 factores fundamentales de un programa efectivo de seguridad, 225 seguridad como sistema, 220 seguridad y el trabajador, 221 Selecci6n y capacitaci6n de los capataces, 200 capacitaci6n de los capataces, 204 estatus del capataz, 200 reclutamiento y selecci6n de los capataces, 20 I Selecci6n y capacitaci6n del personal, 199 Simulaci6n, 147 descripci6n del sistema CYCLONE, 150 duraci6n de las actividades modeladas, 159 ejemplo de aplicaci6n, 154 modelaci6n y simulaci6n de operaciones de construcci6n, 148 proceso de simulaci6n, 152 Sistemas de incentivos, 206 bases para incentivos, 207 caracterfsticas de un buen sistema de incentivos, 207 sistemas de incentivos monetarios mas comunes, 208
T Tecnologfa, 96 Teorfa de colas, III Tipos de planes de operaciones cartas de proceso 0 diagramas de tlujo, 87 croquis y dibujos, 86 esquemas de trabajo, 87 hojas de asignaci6n de trabajo, 87 modelos a escala, 87 mode/os de operaciones, 88 planificaci6n de corto plaza, 88 sistemas computacionales, 88 Trabajo, EI, 34
