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CChC, 13/11/2006
Simulación y Optimización de Alto Impacto en Procesos de
Construcción
ContenidoContenido
Explicación de la SimulaciónProyectos en que se ha trabajadoPlataforma / Servicio de Simulación de OperacionesConclusiones
2
“Simulación es el proceso de diseñar un modelo de un sistema real y llevar a cabo experiencias con el mismo con la finalidad
de comprender el comportamiento del sistema o de evaluar nuevas estrategias para el funcionamiento del sistema real”
Explicación de Simulación
SimulaciSimulacióónn
El modelo de simulación puede representar un sistema productivo cualquiera
Producción de automóvilesFabricación de medicamentosOperaciones de ConstrucciónProcesos químicosPlanta de producción en general
El modelo puede incluir interacciones en el tiempo entre máquinas, equipos, personal y materiales; e incorporar lógica, variabilidad, e incertidumbre
Explicación de Simulación
SimulaciSimulacióón de Operacionesn de Operaciones
3
Podemos engañarnos si planificamos la producción estimando rendimientos de todo un sistema, basándonos en promedios sin considerar variabilidad
Con la simulación es posible probar políticas de operación y entrar en un mejoramiento continuo
Explicación de Simulación
SimulaciSimulacióón de Operacionesn de Operaciones
Recursos Producción
Reglas deOperación(Controles)
Sistema productivo
Incertidumbre
Actividades
SimulaciSimulacióón del Sistema Productivon del Sistema Productivo
Explicación de Simulación
4
Es una metodología que permite apoyar la toma de decisiones
En el diseño de sistemas, antes que éste sea construido.Probando políticas de operación, antes que estas sean implantadas.
Por si misma, la Simulación, no resuelve los problemas, sino que ayuda a:
Identificar los problemas relevantesEvaluar cuantitativamente las soluciones alternativas
Explicación de Simulación
¿¿Para quPara quéé Simular?Simular?
Iteración 1: 55 min.
Iteración 2: 68 min.
Iteración n: 37 min.
Estas distribuciones incorporan fallas y variabilidad, ya que son rescatadas desde terreno
Actividad 1
Explicación de Simulación
¿¿CCóómo trabaja el modelo de simulacimo trabaja el modelo de simulacióón?...n?...Actividades de transformaciActividades de transformacióónn
5
Reproduce la lógica operacional de funcionamiento mediante reglas lógicas y de operaciónCalcula tiempos de espera y utilización de recursosAsigna prioridades en cuanto a viajes y competencia por recursos
Explicación de Simulación
¿¿CCóómo trabaja el modelo de simulacimo trabaja el modelo de simulacióón?...n?...Actividades de flujoActividades de flujo
Explicación de Simulación
Pasos en un Estudio de SimulaciPasos en un Estudio de Simulacióónn
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Proyectos realizadosProyectos realizados
Construcción de Túneles del MetroConstrucción de Túneles MinerosMovimientos de MaterialesConstrucción de EdificiosPlantas de Aditivos para HormigónIndustria Salmonera
Proyectos realizados
Toma de Acciones:Toma de Acciones:Evaluar los cambios midiendo el procesoEvaluar los cambios midiendo el proceso
Aumento en Avance (ml/día)(Referencia Agosto = 100%)
0%
100%
200%
300%
400%
500%
600%
700%
800%
AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE
Inicio Trabajo con GEPUCFormalización de Mediciones y Control del Proceso
Proyectos realizados
7
AnAnáálisis de la Situacilisis de la Situacióón Actual del Proyecton Actual del Proyecto
Etapa 1
Act. de Flujo4%
HP29%
Malla27%
Excavación18%
Topografía4%
Perfilado9%
Sello16%
Malla17%
Marco11%
HP115%
Porcentaje de Utilización de Recursos
29.05
0.00
43.04
15.70
52.7749.28
29.23
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
Excavadora Cargador Frontal RoboShot Mixer Trabajadores Planta Hormigón Capacho
Porcentaje del tiempo requerido por etapa
Etapa 1 65%
Etapa 2 35%
Comparación de productividades
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
Tiempos Estimados Prat (Proyecto Antiguo) Proyecto SRK conrendimientos de Prat (sin
problemas)
Proyecto SRK conrendimientos de Prat
(considerando problemaspresentados en Eyzaguirre)
Proyecto SRK (Actual)
Escenarios
Pro
duct
ivid
ad D
iaria
(m/d
ía)
0%
20%
40%
60%
80%
100%
120%
140%
160%
Mej
oram
ient
o co
n re
spec
to a
la
situ
ació
n ac
tual
(%)
Avance Diario Porcentaje de Mejoramiento
Proyectos realizados
Toma de Decisiones: Toma de Decisiones: Experimentar acciones de mejoramientoExperimentar acciones de mejoramiento
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
1.- A X
2.- B X X X
3.- C X X X X X X
4.- D X
5.- E X
6.- F X X
7.- G X X
8.- H X X
9.- I X
10.- J X X
0% 13% 5% -1% -2% 7% 17% 42% 15% 4% 18% 22% 13% 25% 53%
Tabla Resumen de Experimentos y Posibles Escenarios
% DE MEJORA
EscenariosExperimentos
Proyectos realizados
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Toma de Decisiones: Toma de Decisiones: AnAnáálisis Cuantitativo de variables propias del proyectolisis Cuantitativo de variables propias del proyecto
EXPERIMENTO 1.12 (PORCENTAJES)
4,09%
1,82%
-0,45%
-2,73%
-5,00%
-7,27%-8,00%
-6,00%
-4,00%
-2,00%
0,00%
2,00%
4,00%
6,00%
0,5 1 1,5 2 2,5 3
Tiempo perdido por colación y cambio de turno (hrs)
Porc
enta
je d
e m
ejor
amie
nto
(%)
Proyectos realizados
Resultados de experimentos:Resultados de experimentos:SobreexcavarSobreexcavar es mejor que Perfilares mejor que Perfilar
Porcentaje de Mejoramiento
10%
13%
0%
10%
20%
Con mínimo perfilado (20%) + 10cm de sobrexcavación Sin Perfilar + 10cm de sobrexcavación
Porc
enta
je
Proyectos realizados
9
Resultados de experimentos: Resultados de experimentos: SobreexcavandoSobreexcavando se ahorra dinerose ahorra dinero
Aumento Utilidad (180 mts.)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45Com
mínim
o
perfilado
(20%
)
+ 10
cm de
sobr
exca
vación
Sin P
erfilar
+
10cm
de
sobr
exca
vación
Com
mínim
o
perfilado
(20%
)
+ 10
cm de
sobr
exca
vación
Sin P
erfilar
+
10cm
de
sobr
exca
vación
Com
mínim
o
perfilado
(20%
)
+ 10
cm de
sobr
exca
vación
Sin P
erfilar
+
10cm
de
sobr
exca
vación
MM $
Utilidad
Con 100% HP SelloCon 50% HP Sello + 50% HP Primario
Con 100% HP Primario
Proyectos realizados
Proyecto Atacama Proyecto Atacama KozanKozan (Mas (Mas ErrErráázurizzuriz))
Construcción de túneles de desarrollo
Tipo de proyecto: Construcción de túneles
Equipos involucrados:JumboLHDDumper
Proyectos realizados
10
Se debía agregar 1 conjunto más de operarios en todas las faenas, lo que encarecía la mano de obra en 33%, pero aún así el costo unitario fue menor.
Avance Mensual v/s Costo Unitario
0,0
100,0
200,0
300,0
400,0
500,0
600,0
700,0
Caso Actual Caso Turnos 12 hrs.
m d
e av
ance
$ 0$ 50.000$ 100.000$ 150.000$ 200.000$ 250.000$ 300.000$ 350.000$ 400.000
$/m
avance mensual (30 días) $/m
Proyectos realizados
Ajuste de Turnos de trabajoAjuste de Turnos de trabajo
Pruebas al Modelo
74.5581.28
73.0676.40 75.32
97.77
112.73
82.19
117.23
130.97
115.19 117.57 114.94
152.28
116.83
153.78
130.66
73.81
100
0.00
20.00
40.00
60.00
80.00
100.00
120.00
140.00
160.00
180.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Avance mensual (m)
Expe
rimen
to
2 turnos
3 turnos
Objetivo
Proyectos realizados
Pruebas RealizadasPruebas Realizadas
11
Construcción del muro de partida para tranque de relaves de la minera Los Pelambres
Tipo de proyecto: Movimiento de Tierra
Equipos involucrados:ExcavadorasCamionesBulldozerMotoniveladorasCompactadoras
Proyectos realizados: Caso El Mauro
Proyecto Tranque de Relaves El MauroProyecto Tranque de Relaves El Mauro
Las actividades consideradas son:Extracción del material desde yacimiento.Transporte del material.DescargaExtendidoNiveladoCompactaciónRecepción y entrega
Proyectos realizados: Caso El Mauro
OperaciOperacióón que se modeln que se modelóó
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Plano GeneralPlano General
Proyectos realizados: Caso El Mauro
Planta GeneralPlanta General
Proyectos realizados: Caso El Mauro
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Muro de PartidaMuro de Partida
Proyectos realizados: Caso El Mauro
YacimientoYacimiento
Proyectos realizados: Caso El Mauro
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Los objetivos de la construcción del modelo son:Determinar el óptimo de equipos a utilizar.Determinar el tamaño óptimo de cancha.Encontrar posibles cuellos de botella.Crear planes de acción.Evaluar impactos de distintos cambios a implementar en el sistema.
Todo esto con el fin de optimizar la colocación y compactación de rellenos masivos.
Proyectos realizados: Caso El Mauro
¿¿Para quPara quéé se modelse modelóó??
Proyectos realizados: Caso El Mauro
ConstrucciConstruccióón del Modelo de Simulacin del Modelo de Simulacióónn
15
Rendimiento de la operación (en m3/día).
Costo de la Operación (en $/m3).
Plazo estimado de duración (en días).
Tiempo que demora un camión en hacer un ciclo (en minutos).
% de utilización de todos los equipos involucrados.
Estadísticas de las diferentes colas del sistema (cola de camiones a la entrada del muro, cola de canchas esperando por ser extendidas, niveladas, compactadas o entregadas, colas que se producen en lazona de carguío,etc).
Gráficos de evolución en el tiempo
Proyectos realizados: Caso El Mauro
ParParáámetros de salida del modelometros de salida del modelo
0,0 m3/dia0,0 $/m3 0,000,0 dias 0,000,0 minutos 0,00
0,00 0,00 Largo Largo Espera Espera Tiempo Largo Largo Espera Espera0,00 Promedio Máximo Promedio Máxima Prom. Promedio Máximo Promedio Máxima0,00 (camiones) (camiones) (minutos) (minutos) (min.) (camiones) (camiones) (minutos) (minutos)
0 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,000 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,000 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,000 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Ida Vuelta0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 (minutos) (minutos)
0,00 Tramo 1 0,000 0,0000,00 Tramo 2 0,000 0,000
0 0,000 0,000 0,0000
Largo Largo Espera Espera Tiempo Largo Largo Espera Espera Tiempo Largo Largo Espera Espera Tiempo Largo Largo Espera Espera Tiempo Largo Largo Espera Espera TiempoPromedio Máximo Promedio Máxima Prom. Promedio Máximo Promedio Máxima Prom. Promedio Máximo Promedio Máxima Prom. Promedio Máximo Promedio Máxima Prom. Promedio Máximo Promedio Máxima Prom.
(camiones) (camiones) (minutos) (horas) (min.) (canchas) (canchas) (horas) (horas) (min.) (canchas) (canchas) (horas) (horas) (min.) (canchas) (canchas) (horas) (horas) (min.) (canchas) (canchas) (horas) (horas) (min.)Frente 1 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000Frente 2 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000Frente 3 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000
0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000
Largo Largo Espera Espera Tiempo Largo Largo Espera Espera Tiempo Largo Largo Espera Espera Duración Largo Largo Espera Espera Tiempo Largo Largo Espera Espera TiempoPromedio Máximo Promedio Máxima Prom. Promedio Máximo Promedio Máxima Prom. Promedio Máximo Promedio Máxima Actividad Promedio Máximo Promedio Máxima Prom. Promedio Máximo Promedio Máxima Prom.
(camiones) (camiones) (minutos) (horas) (min.) (canchas) (canchas) (horas) (horas) (min.) (canchas) (canchas) (horas) (horas) (minutos) (canchas) (canchas) (horas) (horas) (min.) (canchas) (canchas) (horas) (horas) (min.)Frente 1 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000Frente 2 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000Frente 3 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000
0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
Tiempo x Vuelta:vueltas x hora
Excavadora 4
Cola de camiones esperando para cargar
Excavadora 2ExcavadorasCamionesBulldozer Motoniveladora 1
RESULTADOS DE MODELO TRANQUE DE RELAVES EL MAURO
DATOS CAMINO
Rendimiento:PU:Plazo
%Utilización
YACIMIENTO 4
Motoniveladora 2
Largo
DESCARGA EXTENDIDO
EspesorSuperficie Cancha
NIVELADO
Volumen x Cancha
Excavadora 1Excavadora 2Excavadora 3Excavadora 4
Ancho
MotoniveladorasCompactadoras
Canchas esperando para ser extendidas
Compactadora 4
RECEPCION Y ENTREGACamiones esperando para descargar Canchas esperando para ser extendidas Canchas esperando para ser niveladas Canchas esperando para ser compactadas Canchas esperando para ser entregadas
DESCARGA EXTENDIDO COMPACTACION
NIVELADOCanchas esperando para ser niveladas
Equipos
ExcavadorasMotoniveladora 3
Camiones esperando para descargar
Excavadora 3
Compactadora 1Compactadora 2Compactadora 3
Tiempos promedios de viaje x camion
Cola de camiones para entrar al muro
Bulldozer 1Bulldozer 2Bulldozer 3Bulldozer 4
Excavadora 1
Ida: camión cargadoVuelta: camión descargado
ETAPA 1
ETAPA 2
Cancha
COMPACTACIONCanchas esperando para ser compactadas
Motoniveladora 4
RECEPCION Y ENTREGACanchas esperando para ser entregadas
Proyectos realizados: Caso El Mauro
Hoja de resultados en Hoja de resultados en excelexcel
16
Los resultados que se pueden obtener del modelo en general son bastante cercanos a los que se obtienen en terreno.
Hay que considerar que algunos resultados no se pueden comparar debido a que no existe registros en terreno.
Proyectos realizados: Caso El Mauro
Resultados del ModeloResultados del Modelo
Producción diaria Real v/s Modelo
5,000.0
6,000.0
7,000.0
8,000.0
9,000.0
10,000.0
11,000.0
12,000.0
13,000.0
1 11 21 31 41 51 61 71 81 91Dia
m3/
día
RealModelo
Proyectos realizados: Caso El Mauro
ComparaciComparacióón Modelo v/s Realidadn Modelo v/s Realidad
17
Producción acumulada Real v/s Modelo
0.0
100,000.0
200,000.0
300,000.0
400,000.0
500,000.0
600,000.0
700,000.0
800,000.0
900,000.0
1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71 76 81 86 91
día
m3/
día
RealModelo
Proyectos realizados: Caso El Mauro
ComparaciComparacióón Modelo v/s Realidadn Modelo v/s Realidad
Con el modelo se realizaron diversos experimentos, entre ellos:
Estudiar plan de contingencia en caso de falla de excavadora.Análisis de sensibilidad de equipos.Determinar tamaño óptimo de cacha de trabajo.Análisis de impacto de cambiar ciertas configuraciones.
Proyectos realizados: Caso El Mauro
ExperimentosExperimentos
18
Una posible situación es que se presente la falla de una de las excavadora del sistema.Se supone que la excavadora falla una vez cada 1 mes, y la falla dura entre ½ y 3 días.Luego, se modelaron 3 posibles alternativas:
Alternativa 1: Parar el frente afectado.Alternativa 2: Reemplazar la excavadora con una excavadora alternativa de la mitad de la capacidad (tiempo de traslado). Alternativa 3: Direccionar los camiones hacia la excavadora 1.
Proyectos realizados: Caso El Mauro
Plan de acciPlan de accióón en caso de falla de excavadoran en caso de falla de excavadora
3,307797 81,59231 159,8768 238,1613 316,4458 394,7304 473,0149 551,2994 629,5839 707,8684 786,1529 864,4374 942,722 1021,006 1099,291 1177,575 1255,86259,1579
681,832
1104,506
1527,18
1949,854
2372,528
2795,203
3217,877
3640,551
4063,225
4485,899
4908,573
5331,247
5753,921
6176,595
6599,27
7021,944
7444,618
7867,292
8289,966
8712,64
9135,314
9557,988
9980,663
10403,34
10826,01
11248,68
11671,36
12094,03
Time
m3/díaProducción (m3/día)
Result Value Value Black
Proyectos realizados: Caso El Mauro
SituaciSituacióón sin fallan sin falla
19
2,777778e-07 243,645 487,2899 730,9349 974,5798 1218,225 1461,87 1705,515 1949,16 2192,805 2436,45 2680,094 2923,739 3167,384 3411,029 3654,674 3898,3190
399,5274
799,0549
1198,582
1598,11
1997,637
2397,165
2796,692
3196,22
3595,747
3995,274
4394,802
4794,329
5193,857
5593,384
5992,912
6392,439
6791,967
7191,494
7591,022
7990,549
8390,076
8789,604
9189,131
9588,659
9988,186
10387,71
10787,24
11186,77
Time
m3/díaProducción (m3/día)
Result Value Value Black
Proyectos realizados: Caso El Mauro
SituaciSituacióón con fallan con falla
Plan de acciPlan de accióón en caso de falla de excavadoran en caso de falla de excavadora
Plan de acción en caso de falla de excavadora
100,00
88,46
97,25
95,67
82,00
84,00
86,00
88,00
90,00
92,00
94,00
96,00
98,00
100,00
102,00
Sin falla Parar frente Reemplazar excavadora Redireccionar camiones
Ren
dim
ient
o (m
3/di
a)
Proyectos realizados: Caso El Mauro
20
Uno de los análisis realizados fue el estudiar el impacto de agregar 1 equipo en el frente de trabajo.
Así, se realizaron los siguientes experimentos:Agregar 1 BulldozerAgregar 1 MotoniveladoraAgregar 1 Rodillo
Proyectos realizados: Caso El Mauro
Impacto de agregar 1 equipoImpacto de agregar 1 equipo
Impacto de agregar 1 equipo
100,00
100,76
100,57
100,94
101,42
103,50
100,00
102,93
99,40
99,60
99,80
100,00
100,20
100,40
100,60
100,80
101,00
101,20
Situación Actual + 1 Rodillo + 1 Bulldozer + 1 Motoniveladora
Situación
Ren
dim
ient
o (m
3/di
a)
98,00
99,00
100,00
101,00
102,00
103,00
104,00
PU (m
3/di
a)
RendimientoPU
Proyectos realizados: Caso El Mauro
Impacto de agregar 1 equipoImpacto de agregar 1 equipo
21
Se pidió estudiar la incorporación al sistema de otra excavadora (de menor capacidad) junto con agregar 4 camiones.
Se realizaron los siguientes experimentos:Agregar 1 excavadoraAgregar 1 excavadora y 4 camionesAgregar 4 camiones
Proyectos realizados: Caso El Mauro
Impacto de agregar 1 excavadora al sistemaImpacto de agregar 1 excavadora al sistema
Análisis: Incluir 1 excavadora
100,00
104,28
117,41
105,34
100,76
107,28
100,00
100,95
90,00
95,00
100,00
105,00
110,00
115,00
120,00
Situación Actual + 1 excavadora + 1 excavadora + 4 camiones + 4 camiones
Situacion
Ren
dim
ient
o (m
3/di
a)
96,00
98,00
100,00
102,00
104,00
106,00
108,00
PU ($
/m3)
RendimientoPU
Proyectos realizados: Caso El Mauro
Impacto de agregar 1 excavadora al sistemaImpacto de agregar 1 excavadora al sistema
22
Se solicitó evaluar el impacto que tendría el disminuir el tiempo que toma un camión en acomodarse en la zona de carguío.
Inicialmente se consideró que este tiempo se encontraba entre 18 y 30 segundos.
Luego, se consideró que el tiempo se encuentra entre 0 y 15 segundos.
Proyectos realizados: Caso El Mauro
AnAnáálisis de reducir tiempo de maniobra en el cargulisis de reducir tiempo de maniobra en el carguííoo
Impacto de Reducir tiempo de maniobra en zona de carguío
100.00
102.40
100.00
96.69
98.50
99.00
99.50
100.00
100.50
101.00
101.50
102.00
102.50
103.00
Situacion Actual Experimento
Ren
dim
ient
o (m
3/di
a)
95.00
96.00
97.00
98.00
99.00
100.00
101.00
PU ($
/m3)
Rendimiento
Proyectos realizados: Caso El Mauro
AnAnáálisis de reducir tiempo de maniobra en el cargulisis de reducir tiempo de maniobra en el carguííoo
23
Proyecto CORFO/FDI: “SIMULACIÓN Y OPTIMIZACIÓN DE ALTO IMPACTO
EN PROCESOS DE CONSTRUCCIÓN”
Creación de Modelos Generales para la utilización en proyectos por parte de las empresas constructoras.
En Estudios de PropuestasPara el mejoramiento en Obra
Mejorar visualización y entendimiento de los modelos creados.Creación de Plataforma para el fácil uso de la Simulación
Plataforma/Servicio de Simulación
En lo que estamos trabajandoEn lo que estamos trabajando
Plataforma/Servicio de Simulación
FDI: Plataforma de simulaciFDI: Plataforma de simulacióón (PDS)n (PDS)
24
Plataforma/Servicio de Simulación
FDI: Plataforma de simulaciFDI: Plataforma de simulacióón (PDS)n (PDS)
Plataforma/Servicio de Simulación
FDI: Plataforma de simulaciFDI: Plataforma de simulacióón (PDS)n (PDS)
25
Plataforma/Servicio de Simulación
FDI: Plataforma de simulaciFDI: Plataforma de simulacióón (PDS)n (PDS)
Layout (CAD)
Animación (Proof)
Trace (Extend)
Plataforma/Servicio de Simulación
VisualizaciVisualizacióón 2Dn 2D
26
Plataforma/Servicio de Simulación
VisualizaciVisualizacióón 3D (en desarrollo)n 3D (en desarrollo)
ConclusionesConclusiones
Hay una tarea importante realizada, pero mucho por hacer.Las oportunidades de mejoramiento son inmensas.La agenda la construyen en gran parte las empresas.Es fundamental el liderazgo de la administración superior para hacer efectivo el cambio.
27
CChC, 13/11/2006
Simulación y Optimización de Alto Impacto en Procesos de
Construcción
1
QUIENES SOMOS
Centro de Excelencia en Gestión de Producción
2
Quienes Somos
GEPUC nace de la iniciativa de un grupo de académicos de la facultad de ingeniería y comienza a operar en los inicios del 2000 como un programa de investigación de la Universidad Católica.
Enmarcados en el enfoque Lean Production el programa impulsa iniciativas de innovación con empresas socias de la Cámara Chilena de la Construcción, formando grupos de trabajo colaborativo y formulando proyectos de largo plazo
Hoy, GEPUC cuenta hoy con más de 15 empresas socias, y ha desarrollado e implementado diversas acciones de mejoramiento en más de 250 proyectos con sobre 30 empresas.
Nuestra Misión
El Centro de Excelencia en Gestión de Producción tiene como misión llevar a cabo acciones sistemáticas de
investigación, desarrollo e implementación de mejoramientos en las empresas.
3
Quienes Somos
Carlos
Videla
Además:
Darío Rodríguez
Juan Carlos Ferrer
Pedro Gazmuri
Staff GEPUC
Luis F.
Alarcón Sven
DiethelmSergio
Maturana
Jorge Vera
Peter
KnightsOscar Rojo
Claudio Morgues
IndustriasConstrucción
Minería Sociología
Áreas de TrabajoPlanificación Estratégica
Tecnologías de la Información
Desarrollo de Indicadores y Medición del Desempeño
Gestión de Subcontratistas y Proveedores
Gestión de la Innovación
Planificación y Control de Proyectos
Supply Chain Management
Integración de los Sistemas de Gestión (JIT – TQM ISO 9000)
Gestión de Mantenimiento
4
QUIENES PARTICIPAN
Centro de Excelencia en Gestión de Producción
5
Lean Construction Institute
6
7
8
ESTRATEGIAS DE IMPLEMENTACIÓN
Centro de Excelencia en Gestión de Producción
Relaciones Empresas-Universidad-CChC
El Centro de Excelencia en Gestión de Producción desarrolla una interacción que beneficia al sector
9
Lean Construction InstituteBuilding knowledge in design and construction
Empresas
Proyectos
Convenios
Convenios
Convenios
Estrategias de ImplementaciónMecanismos de Interacción
Trabajando Cerca de los
Proyectos
10
El Trabajo Realizado
Edificación en Altura Edificación en Extensión Montaje Industrial Pesado
Construcción Industrial Liviano Obras Civiles
Capacitación para la acción. Se capacita al personal de las empresas para realizar las intervenciones de mejoramiento y medición en las empresas.
CAPACITAR IMPLEMENTAR
SEGUIMIENTO
COMPARTIR INTERNA Y
EXTERNAMENTE
ANALIZAR Y APRENDER
Procesos y Estrategias Claves
Estrategias de Implementación
11
Investigación Aplicada. Las actividades de implementación
son apoyadas por un equipo de investigadores: profesores,
profesionales y estudiantes de postgrado.
•Recolectan información
•Analizan y recomiendan
•Desarrollan metodologías o herramientas
•Ayudan a entender los procesos internos de las empresas.
Procesos y Estrategias Claves
Estrategias de Implementación
Enfoque Colaborativo. Las empresas tiene variadas instancias
para compartir sus éxitos y fracasos con las empresas de su
grupo de trabajo.
• Plenarios abiertos, reuniones periódicas, capacitación conjunta
• Aprendizaje mutuo e interactivo avance más rápido
• Sentido de equipo aprendizaje reemplaza a la frustración
• Sana competencia
• Reformulación de las relaciones
Procesos y Estrategias Claves
Estrategias de Implementación
12
Visión Estratégica.
• Alianzas de largo plazo
• Proyectos con visión estratégica
Procesos y Estrategias Claves
Estrategias de Implementación
EL TRABAJO REALIZADO
Centro de Excelencia en Gestión de Producción
13
Lean Construction: bases para implementación
Modelo Tradicional
PRODUCCIÓN
ENTRADAS:MaterialesEquipos
Mano de ObraInsumos
SALIDAS:EdificiosCaminosTúneles
Etc.
PROCESO DE PRODUCCION
Materias Primas Producto Final
SUBPROCESOA
SUBPROCESOB
14
Optimizarlas
Visión LeanLa Producción como Flujo
Espera PROCESO A InspecciónTransporte
DESECHOS
Espera PROCESO B InspecciónTransporte
DESECHOS
1
1
Diferenciar entre actividades que agregan valor (más oscuras en la figura) y las actividades que no agregan valor
Tratar de eliminarlas
¿Qué proporción constituyen las actividades que agregan valor en la Construcción?
Agrega Valor
No agregaValor
Proporción de Tiempo Proporción de Pasos
15
Metodologías de Identificación y Reducción de Pérdidas
Supervisores desarrollan mediciones
Total trabajadores: 122 Trabajadores, no incluye subcontratos.
• Se regularizó el uso del montacarga.• Se dispuso de una persona más en bodega.
El equipo de obra toma acciones
Reducción de un52 % de HH Perdidas.
Reducción de un14 % de HH Desviadas.
Resultados:
Situación Inicial marcada por esperas
Un caso de Edificación en Altura
16
Obtención de Compromisos
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20semanas
PAC
Realización de los cambios
Aumento = 44%
Sistemas de Mejoramiento de Planificación y Control de Producción
EVOLUCIÓN DE PAC
17
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1 2 3 4 5 6 7 8
Meses
Prod
uctiv
idad
IMPLEMENTACION DE LOS CAMBIOS
65% 86%
Sistemas de Mejoramiento de Planificación y Control de Producción
Evolución de Indicador Global de Productividad
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Nº d
e ve
ces
nom
brad
a
Mej
oram
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coor
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ción
Men
ores
pla
zos
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bra
No s
e ob
serv
anbe
nefic
ios
Mejoramientos Percibidos por Profesionales de Obra
Resultados e Impactos :Mejor manejo y transparencia en el
control de la Obra
• Mejoramiento en la Gestión y control
• Mayor involucramiento de mandos medios
• Disminución de pedidos urgentes e imprevistos
• Mayor Productividad
• Menores Plazos de Obras
18
Resultados e Impactos :Mejoramientos en Productividad
05
101520253035404550
Aum
ento
(%)
Em
pres
a 1
Em
pres
a 2
Em
pres
a 3
Em
pres
a 4
Em
pres
a 5
Em
pres
a 6
Em
pres
a 7
Em
pres
a 8
Aumentos de Productividad Medidos
Tecnología de InformaciónIntegración en la Industria de la Construcción
Subcontratistas
PPrroovveeeeddoorreess
Lugar de Trabajo
Oficina Central
Arquitecto
Ingeniería Civil
Cliente
INTEGRACION Proveedor
19
Modelos 3D
Análisis deinterferenciasAnálisis de
interferencias
Capacidad de visualización
Visualización 3 D: Caso Clínica Dávila (LyD)
Duración del Proyecto: 510 díasCosto Presupuestado: 479.150 UF (US$ 16, 500 millones)Se estimó un ahorro de 40% de plazo comparado a proyecto similar
287 incongruencias en planos: Interferencias entre elementosAhorro del 50% en costo de producción y reducción del 75% en tiempo necesario para resolver interferencias
20
Tecnologías de Visualización CAD 4D
3D CAD PROGRAMA DE CONSTRUCCIÓN
4D CAD (SIMULACION DE CONSTRUCCIÓN)
21
En todos estos años (2000-2006)EL Lado Blando... La Organización
•Estrategias de Implementación•Organización para mejoramiento•Obtención de Compromisos Confiables• Sistemas de incentivo para el mejoramiento
en las empresas y proyectos• Sistemas integrados de gestión: calidad,
productividad, seguridad, ....•Desarrollo organizacional para Lean
Construction
2000-2006Difusión, Capacitación y Coaching
•Cursos y talleres de implementación en centenares de proyectos
• Plenarios de Implementación Colaborativa• Seminarios internacionales•Misiones tecnológicas•Cursos semi presenciales•Diplomados de formación
22
RESULTADOS A NIVEL EMPRESANivel de Implementación y desempeño en plazos y costos (16 proyectos en una empresa)
100%(2/2)
100 % (2/2)
2005
71%(5/7)
71 % (5/7)
2004
29%(2/7)
43 % (3/7)
2003
Cumplimiento de Presupuesto
Cumplimiento de Plazo
Año
Conclusiones• Hay una tarea importante realizada, pero
mucho por hacer.• Las oportunidades de mejoramiento son
inmensas.• La agenda la construyen en gran parte las
empresas.• Es fundamental el liderazgo de la
administración superior para hacer efectivo el cambio.
23