PROYECTO DE GRADO MAESTRÍA EN INGENIERÍA CIVIL:
“MEJORAMIENTO DE LA PRODUCTIVIDAD EN CONSTRUCCIÓN: TIME-LAPSE Y SIMULACIÓN DIGITAL COMO
HERRAMIENTAS DE ANÁLISIS”
Juan Diego Céspedes Henao 200410461Septiembre 23 de 2010Septiembre 23 de 2010
OBJETIVO GENERAL DEL PROYECTO
Plantear una metodología para la elaboración derecomendaciones que permitan un incremento en la productividadde un proceso de construcción (estructura en concreto conformaleta manoportable), a partir del análisis del mismo mediantela toma y observación de videos de time-lapse y una simulacióndigital en el programa Arena alimentada por informacióndigital en el programa Arena alimentada por informaciónrecolectada en estos videos.
PRODUCTIVIDAD EN CONSTRUCCIÓN
• Clases de productividad en la construcción (Botero, 2004)– Productividad de los materiales: Evitar desperdicios.
P d i id d d l d Ob E l fij l i d– Productividad de la mano de Obra: Es el recurso que fija el ritmo de trabajo de la construcción.
– Productividad de la Maquinaria: Es necesario racionalizar su uso dado sus altos costos de funcionamientodado sus altos costos de funcionamiento.
• Lean Construction (Construcción sin perdidas)Se consideran pérdidas todos aquellos recursos utilizados que sean– Se consideran pérdidas, todos aquellos recursos utilizados que sean distintos al mínimo necesario para agregar valor al producto. (Alarcón 1993)
• Hacer seguimiento en intervalos de tiempo muy cortos a todos
VIDEOS TIME-LAPSE
Hacer seguimiento en intervalos de tiempo muy cortos, a todos los agentes que se ven involucrados en el proceso. (Comprimir el tiempo)
• Utilidades (Alarcón etal. 2009 y Prieto etal. 2009):– Recolección de información
Identificación en seguridad industrial– Identificación en seguridad industrial– Seguimiento de avance en obra– Análisis de la productividad
• Registro de la manera cómo se organizan las actividades• Registro de la manera cómo se organizan las actividades• Registro dinámico de flujos, relacionable con mapoflujogramas.• Ejecución de las actividades de flujo.• Fuente de muestras para determinar composición del trabajo.p p j
Elemento de capacitación, divulgación y aprendizaje
“La sim lación es la imitación de la operación de n proceso real o sistema a
SIMULACIÓN DIGITAL
• La simulación es la imitación de la operación de un proceso real o sistema através del tiempo”. (Banks etal. 2000)
• “La simulación se refiere a un gran conjunto de métodos y aplicaciones quebuscan imitar el comportamiento de sistemas reales generalmente en unabuscan imitar el comportamiento de sistemas reales, generalmente en unacomputadora con un software apropiado”. (Kelton etal. 2000)
Ventajas DesventajasVentajas Desventajas
Proceso relativamente eficiente y flexible Cada sistema debe tener un modelo único
Mejora y facilita la comprensión del sistema . Los resultados no son fáciles de interpretar
Permite obtener una visión general de la operación de un sistema
El desarrollo y análisis del modelo puede llegar a ser lento y costoso
Verificar el impacto de posibles cambios en el desempeño del mismo.
La creación de modelos de simulación, y su respectivo análisis puede llegar a ser más pcostoso que el ahorro que se vaya a lograr
después de su implementación.Ahorros potenciales al reducir los costos de implementaciones erróneas.
MODELO DE ANÁLISIS (Metodología propuesta)( g p p )
Ó ÓRECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN
Auscultación Visual
Toma de Videos Time‐Lapse
SIMULACIÓN DIGITAL (Software ARENA 12)(Software ARENA 12)
GENERACIÓN DE RECOMENDACIONES
IMPLEMENTACIÓN DEL MODELOIMPLEMENTACIÓN DEL MODELOIMPLEMENTACIÓN DEL MODELOIMPLEMENTACIÓN DEL MODELO(APLICACIÓN)(APLICACIÓN)( )( )
RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓNEntradaPrincipalObra
• Auscultación visual– Información de la empresa– Registro fotográfico
Torre 1
Torre 2
Torre 7 Torre 8 Torre 9
CampamentoObraRegistro fotográfico
• Toma de Videos– Equipo utilizado
Torre 3
Torre 4Torre 5Torre 6
Zona deParque
– Equipo utilizado– Logística– Grabación
Time lapse
Torre 5
EntradaauxiliarObra
– Time-lapse
ANÁLISIS DE INFORMACIÓN (cont.)
Videos Time lapse
2 Oficiales+
1 Ayudante
1 Oficial+
1 Ayudante1
2Videos Time-lapse
Observación directa1 Oficial
+1 Ayudante
2
3
Muestro del trabajo y toma de tiempos 2 Oficiales+
1 Ayudante4
62 Oficiales
+1 Ayudante
1 Oficial+
1 Ayudante 528%
10%
ACTIVIDADES PRODUCTIVAS 6
71 Oficial
+1 Ayudante
28%
ACTIVIDADES CONTRIBUTIVAS
ACTIVIDADES NO CONTRIBUTIVAS
FUERA DE FOCO
82 Oficiales+
2 Ayudantes34%
SIMULACIÓN DIGITAL
PISO
• Identificación del sistema real – Armado de formaleta
• Selección del software – Arena PISO FUNDIDO
Desencofrado MuroArmado Placa• Construcción del modelo
– Identificación del problema o necesidad
Transporte Formaleta de
Muro
Transporte Formaleta Placa
Identificación del problema o necesidad
– Entendimiento y documentación
Limpieza y desencofrante
Desencofrado Placa desencofrante
Armado Muros
Nivelación Muros
Placa
SIMULACIÓN DIGITAL (cont.)
– Recolección de datos (Time-lapse)
– Organización de datos (pruebas de bondad y ajuste)g (p y j )
» 15 + EXPO(150)( )» Error cuadrado = 0.006204» p-value de Chi-cuadrado = 0.16» p-value de Kolmogorov-Smirnov mayor a 0.15.
RECOMENDACIONES A LA PRODUCTIVIDAD
• Mejorar la logística de la ubicación del
Mampostería
inventario– Dado el espacio en las torres nuevas, el
manejo del inventario justo en frente de las torres para fácil carga es factibletorres para fácil carga es factible.
• Cambiar los vehículos en que se transporta el material
Di ñ till d d– Diseñar carretillas cuadradas.– Diseñar carros transportadores
al interior de los pisos.
• Revisar el proceso de cortado– Modularización.
RECOMENDACIONES A LA PRODUCTIVIDAD (cont.)
• Videos Time-lapseEstructura
– Garantizar la terminación de las actividades del día anterior– Mejorar la forma de entrega y revisiones de los muros armados– Establecer una secuencia fija y repetitiva para las actividades
• Priorizar el armado muros esenciales para armado de placa.• Procurar el traslapo de actividades entre el apto 1 y 2.• Orden de vaciado
E t bl l í ti d t i l– Establecer logística de materiales• Priorizar el consumo de concreto para el proceso de estructura. • Mallas de refuerzo separadas según calibre.• Disminuir la cantidad de inventario del material eléctrico• Disminuir la cantidad de inventario del material eléctrico.• Ubicar en lugares apropiados los sobrantes (eléctricos y de herrería).
– Adquirir un segundo juego de corbatas– Ubicar mas baldes y rodillos con liquido desencofrante.Ubicar mas baldes y rodillos con liquido desencofrante.– Puntualidad
RECOMENDACIONES A LA PRODUCTIVIDAD (cont.)
• Modelo de simulación como propuesta de mejoramientoEstructura (cont.)
Distribución Original
Redistribución Al inicio del día
Sección 1
1 Oficial +
1 Ayudante
1 Oficial +
1 Ayudante
Sección 2
2 Oficial +
1 Ayudante
2 Oficial +
1 Ayudante
S ió 3
1 Oficial +
1 A d t
2 Oficial +
1 A d t
El proceso en general se demora cerca de 15 minutos menos, el apartamento 1 se demora casi 35 minutos menos queSección 3 1 Ayudante 1 Ayudante
Sección 4
2 Oficial +
1 Ayudante
2 Oficial +
2 Ayudante1 Oficial
+2 Oficial
+
se demora casi 35 minutos menos que en el modelo original, lo cual permite que las demás actividades comiencen antes y se disminuya el tiempo total en el proceso
Sección 5 +
1 Ayudante+
1 Ayudante
Sección 6
2 Oficial +
1 Ayudante
1 Oficial +
1 Ayudante1 Oficial 1 Oficial
aproximadamente en 1.5 horas.
Sección 7 +
1 Ayudante +
1 Ayudante
Sección 8
2 Oficial +
2 Ayudante
1 Oficial +
1 Ayudante
RECOMENDACIONES A LA PRODUCTIVIDAD (cont.)
Adicionales• Analizar el proceso de la planta de concreto
– Llegada de insumos– Mezclado
• Aumentar los esfuerzos en limpieza y seguridad industrialp y g
• La metodología es de fácil implementación y sus resultados son satisfactorios
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
(demostró ser apropiada para el análisis y generación de recomendacionespara la productividad en construcción)
• Esta metodología es especialmente útil para proyectos de larga duración ycon unidades repetitivas (Proyectos VIS)con unidades repetitivas. (Proyectos VIS)
• La recolección de información mediante videos time-lapse es sencilla y puedeser observada y analizada múltiples veces desde la comodidad de una oficina.
• La simulación digital muestra utilidad para el análisis de procesos• La simulación digital muestra utilidad para el análisis de procesosconstructivos.
• Las herramientas permiten la socialización de los procesos de maneradidáctica con el personal en obra.p
• El caso de estudios ilustra una posible reducción del 15% en la duración delproceso.
• La aplicación puede ser utilizada para cualquier proceso de obra.• Se observan beneficios importantes tanto en tiempo como en costos de obra.
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