implementación de estrategias para aumentar la

Proyecto de Grado

Implementación de Estrategias para Aumentar la Productividad del Sector de la Construcción en Colombia

Autor

María Camila Bojanini Bermúdez

Ingeniera Civil

Universidad de los Andes

Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental

Magister en Ingeniería Civil

Ingeniería Civil y Gerencia de la Construcción

Bogotá D.C., diciembre de 2018

Proyecto de Grado María Camila Bojanini Bermúdez

Resumen Se ha detectado una gran oportunidad de inversión y mejora en el sector de la construcción, que constituye el 13% del PIB mundial ($9,5 Trillones), pero un bajo crecimiento en tasas de productividad. En Colombia nos encontramos en una posición inferior en cuanto a la industria y economía total, por la cual se debe investigar, planificar e implementar estrategias que nos ayuden a mejorar nuestros niveles de producción, y por ende nuestra rentabilidad. Existe una correlación entre productividad y rentabilidad, ya que las empresas de construcción podrían alcanzar un margen de 1 un punto mas en promedio al aumentar la productividad en un 25%. Esta tesis muestra el proceso de investigar que estrategias se pueden implementar hoy en un proyecto de construcción Colombiano, para que sea mucho mas productivo y rentable.

Tabla de Contenido

INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................................... 4 OBJETIVOS ....................................................................................................................................................... 5

GENERALES ............................................................................................................................................................. 5 ESPECÍFICOS ............................................................................................................................................................ 5

MOTIVACIÓN .................................................................................................................................................... 5 ALCANCE .......................................................................................................................................................... 5 MARCO TEÓRICO ............................................................................................................................................ 6

ANTECEDENTES ....................................................................................................................................................... 6 CONSTRUCCIÓN EN EL MUNDO ................................................................................................................................ 9 CONSTRUCCIÓN EN COLOMBIA ............................................................................................................................. 12 PROPUESTAS DE MEJORA ..................................................................................................................................... 13

Uso de Pre-Fabricados .................................................................................................................................. 13 Pre-Construcción y Pre-Dimensionamiento ................................................................................................ 14 Industrialización de Procesos ....................................................................................................................... 14 Planeación de Materiales .............................................................................................................................. 14 Cambios en Procesos Constructivos ........................................................................................................... 15 Método de Lecciones Aprendidas ................................................................................................................ 15

METODOLOGÍA DESARROLLADA .............................................................................................................. 15 DESCRIPCIÓN DEL APORTE ....................................................................................................................... 16 ANÁLISIS DE RESULTADOS ........................................................................................................................ 17

FORMALETAS ......................................................................................................................................................... 17 PRE-DIMENSIONAMIENTO DE REDES HIDRÁULICAS ............................................................................................... 19 CAMBIO EN CUBIERTAS .......................................................................................................................................... 19 PLANEACIÓN DE MATERIALES Y FRENTES DE OBRA ............................................................................................. 21 COMITÉS DE OBRA ................................................................................................................................................. 23

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................................................................. 27 OK BIBLIOGRAFÍA ......................................................................................................................................... 30


Lista de Figuras Ilustración 1. Proyecto Terranova construido en 2016 (El Tiempo) ................................... 16 Ilustración 2. Proyecto Terranova en proceso de construcción (Secretaria Distrital del Hábitat) ........................................................................................................................................ 16 Ilustración 3. Proyecto Los Soles (Marval) ............................................................................ 17 Ilustración 4. Formaletas armadas incorrectamente en el sitio Terranova (Marval) ....... 17 Ilustración 5. Cambio en el uso de formaletas ...................................................................... 18 Ilustración 6. Resultado de formaletas pre-armadas Los Soles (Marval) ......................... 18 Ilustración 7. Predimensionamiento de redes hidráulicas los Soles (Marval) .................. 19 Ilustración 8. Cubiertas del Proyecto Terranova (Marval) ................................................... 19 Ilustración 9. Cubierta en proceso de construcción Terranova (Marval) .......................... 19 Ilustración 10. Cubierta plana Proyecto Los Soles (Marval) ............................................... 20 Ilustración 11. Estructura de la cubierta en Los Soles (Marval) ......................................... 20 Ilustración 12. Ubicación de torres grúa ................................................................................. 21 Ilustración 13. Fundida horizontal en Los Soles (Marval) .................................................... 22 Ilustración 14. Acero en la obra Los Soles (Marval) ............................................................. 23 Ilustración 15. Comité de obra en Los Soles (Marval) ......................................................... 24 Ilustración 16. Compromisos durante comité de obra en Los Soles (Marval) .................. 24 Ilustración 17. Equipo de Proyecto Los Soles (Marval) ....................................................... 25 Ilustración 18. Dinteles en Terranova (Marval) ..................................................................... 26 Ilustración 19. Vigas innecesarias en Terranova (Marval) .................................................. 26 Ilustración 20. Columnas innecesarias en Terranova (Marval) .......................................... 26 Ilustración 21. Formaletas en Los Soles (Marval) ................................................................ 26 Ilustración 22. Acabados que necesitan mejoras en Terranova (Marval) ......................... 27 Ilustración 23. Ajuste de mampostería y fachada en Los Soles (Marval) ......................... 27 Gráfica 1. PIB de sector de construcción, Fuente tomada de Banco Mundial; IHS; ISSA; Camacol. ...................................................................................................................................... 10


Introducción A medida que pasan los años, el sector de la Construcción es cada vez mas grande y rentable, pero menos eficiente. ¿Por qué hoy en día hay más tecnología, conocimiento y maquinaria, pero menor productividad en la industria de la construcción?

En el mundo se gasta cerca del 13% del PIB en construcción, pero la productividad anual solo ha crecido un 1% durante los últimos 20 años. Con mayor productividad se puede crear 1.6 trillones de dólares de valor adicional y abastecer la mitad de la necesidad de infraestructura mundial.

Estudiar la competitividad se hace relevante no solo por la recomendación de los expertos sino porque a través de ella se logra incrementar la producción, bajar costos, y optimizar la productividad. [Universidad Católica, 2018] Hablar de productividad en construcción es un gran reto, ya que es una de las industrias más complejas que pueden existir dada su naturaleza de variabilidad en cada uno de sus procesos, tales como: diseños únicos, materiales diversos, gran dependencia de la mano de obra (calificada y no calificada), integración de diferentes especialidades, condiciones locales climáticas, urbanísticas y comunitarias, diversidad de riesgos e imprevistos que llevan a perjudicar los presupuestos y flujos de caja de los proyectos, generación de grandes desperdicios, componentes de seguridad, de riesgos laborales y sostenibilidad, particularidad en la accesibilidad y logística de cada proyecto, puntos de equilibrio en ventas y condiciones de mercado en general, entre otros. Dadas estas dificultades y en búsqueda de buenas prácticas de otros sectores e industrias, una buena mezcla para mitigar unas de estas variables que afectan la productividad son Lean Construction, BIM (Building Information Modeling) y sistemas constructivos racionales, donde la tecnología y metodología puede llegar a simular y así prever los diferentes procesos óptimos para administrar proyectos con mejores precisiones de tiempo y presupuesto. En esta tesis, se investigarán técnicas del sector de la construcción en países lideres por su productividad, que serán puestas a prueba en un proyecto Colombiano y se evaluará el impacto de estas mejoras en cuanto a tiempo y calidad del proyecto.


Objetivos Generales

ü Implementar las estrategias en proyecto o empresa para aumentar la productividad de una construcción y mejorar la competitividad en el mercado

ü Mejorar el proceso constructivo de un proyecto, que transmitirá el conocimiento en una empresa.

ü Conocer el estado actual de la implementación de nuevas metodologías en proyectos Colombianos

Específicos

ü Conocer las desventajas que hay en el proceso constructivo de un proyecto de construcción

ü Conocer estrategias exitosas en el exterior y su aplicabilidad en nuestro país ü Aprovechar el conocimiento, tecnología y maquinaria existente para mejorar la

competitividad del sector constructivo ü Analizar como aplicar las estrategias nuevas en un proyecto o empresa ü Analizar como estas nuevas metodologías mejoran los procesos constructivos

Motivación El éxito de esta tesis es poder conocer el estado actual de la productividad del sector de la construcción en el país, para poder analizar que procesos podremos mejorar. Llevar la teoría actual a los proyectos que hoy se están construyendo, que podemos aplicar en un proyecto que empezaríamos a desarrollar en el día de mañana. Es muy importante conocer como es el proceso de traer una nueva tecnología al país cuando ya existe un proceso constructivo tradicional, tratar de entender como el sector se resiste a nuevos cambios y poder encontrar mecanismos para una buena transición.

Alcance Desde el primer momento, esta tesis pretende conocer el estado actual tanto de la productividad en el país, como de las estrategias que se pueden implementar para aumentar la tasa de crecimiento en productividad del sector de la construcción. Desde el momento en que se tienen implementadas estas mejoras, se quiere conocer el impacto que tendrían al momento de ser implementadas en otros proyectos. El paso para seguir después de este trabajo será medir el impacto económico que estas mejoras implican en nuestros proyectos Colombianos, para así tratar de igualar y sobrepasar el promedio de productividad del sector de la construcción mundial.


Marco Teórico Antecedentes Actualmente, se encuentra un documento por Camacol llamado "Una apuesta en construcción: mayor productividad, menores riesgos", el cual fue presentado en 2017. En este se determina que existe una oportunidad de $1.6 billones de incrementar productividad en el sector constructor, pero las caídas del mercado y la dinámica de la industria detienen el progreso del sector. Se puede mejorar entre 50 y 60% a partir de acciones en diferentes áreas y la producción podría incrementar 5 o 10 veces mas de la actual.

Ø La construcción es importante, ya que su cadena de valor representa el 13% del PIB mundial (9.5 trillones), mientras que la mejora de la productividad laboral en la construcción es inferior a la de la industria y la economía total.

Ø El sector de la construcción en Colombia esta detrás tanto del nivel de productividad como de la tasa de crecimiento de la productividad versus el sector global de la construcción.

Ø Hay una correlación entre productividad y rentabilidad, ya que las empresas de construcción pueden alcanzar un margen de 1 punto mas en promedio al aumentar la productividad en un 25%.

Ø Los constructores internacionales creen que las causas claves de la baja productividad son el diseño inadecuado e incentivos desalineados en la contratación. Existen 3 categorías: 1. Fuerzas Externas:

• Aumento de la complejidad en proyectos y sitios de obra • Extensiva regulación, fragmentación de tierra y naturaleza cíclica de la

inversión publica • Informalidad y potencial corrupción distorsionan el mercado

2. Dinámicas de la industria: • Sector altamente fragmentado • Estructura contractual e incentivos desalineados • Requerimientos de consumidores "hechos a la medida

3. Factores operacionales internos: • Procesos de diseño inadecuados, pobre gerencia de proyecto y ejecución

básica • Insuficiencia de mano de obra calificada y personal de supervisión • Industria no invierte lo suficiente en digitalización, innovación y capital


El sector puede ponerse al día con la productividad económica total tomando acciones en siete áreas:

1. Regulación 2. Colaboración y contratación 3. Diseño e ingeniería 4. Gestión de cadena de suministro 5. Ejecución en el sitio 6. Tecnología 7. Construcción de capacidades

En proyectos que superan los estándares de productividad aplican lo siguiente:

1. Módulos de construcción idénticos 2. Dispositivos MEP pre-ensamblados en techos/paredes 3. Soluciones logísticas eficientes desde la fabrica hasta el sitio 4. Secuencia de construcción micro-planificada 5. Montaje rápido e instantáneo en el sitio con acabado liso.

Lo presentado anteriormente se refiere a la situación de Colombia con respecto al mundo, pero institutos globales como McKinsey que se han dedicado a estudiar como se encuentra el mundo de acuerdo con su infraestructura, que falencias hay, cuanto se añadiría en valor si la productividad aumentara y que procesos se están realizando en proyectos con productividades muy altas.

1. Bridging infrastructure gaps: Has the world made progress? En este se presentan datos interesantes: 1.1 En el 2015 en el mundo se gastaron $9.5 trillones en infraestructura: China fue

el país que mas gastó en infraestructura con un 38% del PIB, seguido de Estados Unidos (21%) y Europa Oriental (17%). En los últimos 5 años, los mercados que crecen mas rápido por gastos en infraestructura son India con un crecimiento del 10%, China con un 7% y Estados Unidos (3%).

1.2 No es suficiente: $3.7 trillones de inversión en infraestructura económica es necesaria cada año desde ahora hasta 2035: El mundo necesita invertir 3.3 trillones de inversión en cuanto a vías, ferrocarriles, puertos, aeropuertos, energía, agua y telecomunicaciones. Esta inversión se debe realizar anual hasta el año 2035 para poder seguirle el paso al PIB proyectado y su crecimiento. Estas necesidades podrían aumentar un trillón de forma anual para poder alcanzar las metas de desarrollo sostenible de las Naciones Unidas.


2. Megaprojects: The good, the bad and the better

La premisa que se presenta en el paper es que los proyectos necesitan trabajar en 2 niveles, que son en el corto plazo para recuperar los desembolsos financieros y el plazo más largo para crear impacto social. A menudo se convierte en una barrera para tomar medidas, incluso los proyectos que se necesitan no se ejecutan, especialmente en lugares donde es poco probable que los ingresos de un proyecto cubran su costo. Los proyectos no salen como planeados por las siguientes razones: 1. Mucho optimismo y complejidad 2. Mala ejecución 3. Debilidades en diseño organizacional y capacidades

3. Reinventing Construction: A route to higher productivity

El rendimiento de productividad de la construcción global no es uniforme. Hay grandes diferencias regionales y principales variaciones dentro de la industria. El sector se divide ampliamente en dos: jugadores a gran escala involucrados en construcciones pesadas, como trabajos civiles e industriales y viviendas a gran escala, y un gran número de empresas dedicadas a comercios especializados fragmentados, como mecánicos, eléctricos y trabajos de plomería que actúan como subcontratistas o trabajan en proyectos más pequeños, como la restauración de viviendas unifamiliares. El primer grupo tiende a tener entre un 20 y un 40 por ciento más de productividad que el segundo. Sin embargo, incluso en el sector de la construcción pesada más productivo hay estructuras endémicas, desafíos potencialmente estructurales para cumplir con los compromisos de costos y cronogramas en megaproyectos, y los jugadores rutinariamente subcontratan oficios especializados.

Los ejemplos de firmas innovadoras sugieren que actuar en siete áreas simultáneamente podría aumentar la productividad en un 50 a 60%. Ellos son: remodelar la regulación, reconectar el marco contractual para remodelar la dinámica de la industria, repensar los procesos de diseño e ingeniería, mejorar la adquisición y gestión de la cadena de suministro, mejorar la ejecución en el sitio, infundir tecnología digital, nuevos materiales, y automatización avanzada, y rescatar a la fuerza de trabajo. Partes de la industria podrían avanzar hacia un sistema de producción en masa inspirado en la fabricación que aumentaría la productividad hasta diez veces. La industria y los megaproyectos de infraestructura necesitan inculcar sistemas operativos de proyectos holísticos en el sitio y en oficinas. La naturaleza altamente no lineal y desafiante de los


megaproyectos subraya la dificultad de avanzar hacia un sistema operativo de proyecto industrializado. Existen muchas barreras para una mayor productividad y formas de superarlas se conocen desde hace tiempo, pero la industria ha estado en punto muerto. La mayoría de los jugadores individuales carecen tanto de los incentivos como de la escala para cambiar el sistema. Sin embargo, hay fuerzas que disminuyen las barreras para el cambio: requisitos crecientes y demanda en términos de volumen, costo y calidad; jugadores de mayor escala y mercados más transparentes, y nuevos participantes disruptivos; tecnologías, materiales y procesos más fácilmente disponibles; y el costo creciente de la mano de obra con restricciones parciales a los trabajadores migrantes. En el sector de construcción los participantes deberían reconsiderar sus enfoques operativos para evitar ser atrapados en lo que podría ser la próxima gran historia de productividad del mundo La enseñanza que nos deja McKinsey & Company, es un mensaje en el cual, técnicas y tecnología de construcción no totalmente industrializadas: enfoques como la construcción Lean, el uso de sistemas de modelado de información de construcción (BIM), telemática en maquinaria de construcción, gemelos digitales de objetos físicos, prefabricación, maquinaria efectiva y automatizada y construcción. El equilibrio de flujo a menudo no se aplica a su potencial completo Construcción en el mundo Mackinsey & Company es una consultora estratégica global que se ha dedicado a estudiar la competitividad y productividad en el mundo, concretamente en el sector de la construcción, y gracias a esto tenemos cifras concretas de cuanto podríamos ganar si decidimos mejorar nuestra competitividad al invertir en infraestructura. En primer lugar, se debe hablar de porque es importante la construcción, ya que es la razón principal de la presente tesis. La cadena de valor de la construcción representa el 13% del PIB mundial, como se ve en la siguiente grafica:


Gráfica 1. PIB de sector de construcción, Fuente tomada de Banco Mundial; IHS; ISSA; Camacol.

Siendo el 13%, a nivel mundial la mejora de la productividad laboral en la construcción es inferior a la de la industria y la economía total, hay $1.6 billones de oportunidad de pasar al promedio de la economía (McKinsey & Company). Además de esto, en nuestro país nos encontramos por debajo del nivel de productividad y la tasa de crecimiento de productividad en el sector. El estudio de esta compañía muestra que el sector puede ponerse al día con la productividad económica total tomando acciones en diferentes áreas, logrando ciertos ahorros en costos, pero lastimosamente se tiene una brecha con la productividad económica total. Por ejemplo:

- En diseño e ingeniería hay una brecha del 8 al 10%, y mejoras en esta área pueden generar ahorros en costos del 7 al 10%.

- En tecnología existe una brecha de 14-15% que podría generar ahorros de 4-6% Este ejercicio fue realizado para 7 categorías, que en general hacen un impacto acumulado del 18 al 60%, con una brecha existente del 50% con la productividad económica total y podrían estar generando ahorros del 27 al 38%. Hay una oportunidad de mejora del 50-60% a partir de acciones en siete áreas, mientras partes de la industria podrían pasar a un sistema de producción que incremente la productividad en 5-10x. La siguiente pregunta sería, ¿qué está sucediendo en países como China, que cuentan con una mayor tasa de crecimiento en producción?

1. Modelos de construcción idénticos 2. Dispositivos MEP pre-ensamblados en techos y paredes 3. Soluciones logísticas eficientes desde la fabrica hasta el sitio 4. Secuencia de construcción micro-planificada


5. Montaje rápido e instantáneo en el sitio con acabado liso En cuanto a las razones por las cuales se presenta baja productividad, podemos encontrar una menor digitalización en la industria global. En cuanto a Colombia, encontramos que los constructores colombianos están muy por detrás de los internacionales en la implementación de nuevas tecnologías. Mientras los internacionales adoptan mejores practicas en un 48%, Colombia lo hace en un 14%. Dentro de este 14%, encontramos tecnologías como colaboración en BIM, construcción modular con piezas estandarizadas, automatización avanzada, flujos de trabajo digitalizados, tecnología por sensores y de comunicaciones, herramientas de sondeo e inspección y materiales duros y ligeros como acero ligero. Es alarmante ver el modo de construcción tradicional Colombiano al lado de modelos internacionales como el de China, en donde se construyen grandes rascacielos en tan poco tiempo. Se ha visto la construcción de un rascacielos de 57 pisos en 19 días, para el cual se construyeron el 95% de las partes del edificio en una planta, y fue montado por 1200 trabajadores que alcanzaron a armarlo a una velocidad de 3 pisos por día. Esta construcción estuvo a cargo de Broad Sustainable Building, que se especializa en edificios prefabricados, y que logró la edificación con capacidad para 800 apartamentos y oficinas para 4,000 personas. Además de este, también construyeron en 2010 un hotel de 15 pisos en 48 horas, y al año siguiente otro hotel de 30 pisos en 15 días. Esta constructora sostiene que la construcción en módulos es mucho mas sostenible y rápida, por reducir el uso de cemento y emisión de polvo en el aire, lo que contribuye a menor contaminación y mejor eficiencia energética (ahorros de 12,000 toneladas de dióxido de carbono). El próximo reto era Sky City, una torre de 220 pisos que sería construida en China en 210 días, pero que finalmente fue cancelado por razones ambientales, ya que el lugar de construcción coincide con un humedal que debe ser debidamente protegido. La razón por la que estos rascacielos son un éxito no es en gran parte por los prefabricados, ya que las partes del edificio son las mismas siempre, y se construyen de manera industrializada que le da la rapidez al proyecto. El éxito de esto es la planeación que se hace previa a la construcción ya que, en estos modelos la planeación dura incluso años, para evitar cualquier error o retraso en el tiempo constructivo. Esto nos hace pensar inmediatamente, que en Colombia primero debemos optimizar nuestros procesos constructivos, antes de traer técnicas o métodos constructivos del exterior. En el país estamos empezando a reconocer la importancia de una buena planeación y diseño integral, y debemos optimizar este proceso para empezar a implementar estrategias como prefabricados y la industrialización de estas partes.


El modo de construcción tradicional presenta varios paradigmas que limitan las ganancias de los inversionistas en el sector de la construcción, quiénes no necesariamente incurren en pérdidas si no que dejan de ganar buenas cantidades de dinero. Incluso si optimizamos nuestros procesos, las perdidas disminuirán, y en el momento en que empezamos a incluir nuevas tendencias a nuestros procesos constructivos, empezarán a llegar las ganancias. Esto representa posibles ganancias alrededor del sector de la construcción. Construcción en Colombia Durante esta fase de la investigación, se pudo determinar que el país se encuentra en proceso de adaptación a las metodologías BIM y Lean, lo que resulta en un cambio en la dinámica actual del país. En algunas constructoras, estas metodologías son muy nuevas, pero en otras ya el tema está mucho mas avanzado. Es claro que todos queremos mayor productividad, mayor ahorro, disminución de tiempo y menores problemas en obra. Todavía no es muy común ver que se utilicen sistemas prefabricados en las construcciones del país, pero ya hemos visto casos muy exitosos, como por ejemplo el viaducto en Cartagena, que se entregó antes de tiempo y sin sobrecostos, caso exitoso para el país y Suramérica, ya que este es el tercer viaducto mas largo de la región. El viaducto se construyó sobre la ciénaga de la virgen y su éxito fue la planeación. En nuestro país es un desafío este tipo de infraestructura, ya sea por la topografía y geología, pero también por la compra de predios, licencias, diseños incompletos y sobrecostos. El viaducto inaugurado el 28 de julio de 2018 fue un caso de éxito por varios sucesos; el primero fue conseguir una inversión de $650.000 millones de pesos y un cierre financiero en poco tiempo, ya que aseguró $1,7 billones necesarios para su construcción y operación. Esto se logró con buena planeación y antelación. Por otro lado, fueron también las tecnologías innovadoras que se presentaron en este proyecto, que fue el patio aledaño para la construcción de pilotes, vigas y cabezales, y por supuesto la gigantesca plataforma metálica que permitió armar el viaducto sobre la ciénaga. Esto resultó en un viaducto de 70 mil metros cúbicos de concreto en 23 meses sin afectar las especies de flora y fauna de la ciénaga. Esta fue una gran noticia para el país, ya que además de aportar a los conocimientos para la mejora de la productividad, mejora la actividad comercial y el turismo de la región. Este tipo de estrategias o tecnologías, son las que debemos estar buscando para aplicar en nuestras construcciones. Sobresale no solo la construcción de prefabricados, sino la


planificación desde momentos antes de la construcción, que deberá ser integral desde un comienzo. Propuestas de Mejora Definir las técnicas o estrategias a implementar en un proyecto en Colombia es un desafío, ya que hay que atravesar la barrera de costos e implementación de nuevas tecnologías dentro de una constructora. Se podría comenzar con herramientas analíticas avanzadas como datos de diferentes fuentes para pronosticar eventos, o herramientas de sondeo e inspección como LiDAR o drones, o quizás tecnologías por sensores y de comunicaciones tales como RFID y IOT, pero también debemos pensar en las técnicas que podemos empezar a aplicar desde hoy. Además de escogerlas, se debe pensar en que cualquier cambio en un proceso de planeación o proceso constructivo, debe ser muy bien acompañado por un sistema de enseñanza a las diferentes partes de una organización, porque de nada sirve que los puestos mas altos de una constructora conozcan la metodología BIM y LEAN a la perfección, si al momento de aplicarlo, las personas que realizan estos procesos no saben como hacerlo. Siguiendo estos pensamientos, se eligieron practicas que posiblemente aplicamos hoy en un nuevo proyecto que está en fase de concepción, podremos lograr mejorar la productividad de la construcción de este, pudiendo evolucionar en el sector. Propuestas que se van a probar y que serán explicadas a continuación:

1. Uso de prefabricados 2. Uso de pre-construcción y pre-dimensionamiento 3. Industrialización de procesos 4. Planeación de materiales 5. Cambios en procesos constructivos 6. Aplicar método de lecciones aprendidas en un proyecto

Uso de Pre-Fabricados Al escuchar la palabra prefabricados, nos imaginamos la construcción de rascacielos chinos, en donde se construyen en plantas aledañas las vigas, cabezales y otras piezas que serán armadas al momento en que lleguen a la obra, pero resulta que un elemento prefabricado es el que ha sido claramente fabricado antes de la obra y en serie, para facilitar el montaje o construcción en el lugar de destino. Esta sección incluye desde bloques (de concreto o ladrillo), paneles (muros de contención, antepechos, placas de fachada, placas de yeso, etc.), o elementos lineales (vigas, columnas, pilotes, etc.) Se podría probar la instalación de vigas y columnas prefabricadas, pero al momento de no poder cambiar los procesos constructivos tradicionales de la constructora, se eligió


un proceso básico pero que puede llegar a darle mucha rapidez al proyecto en las primeras etapas de construcción. Se eligieron las formaletas prefabricadas o pre-armadas, ya que normalmente en las obras llegaban las piezas por separado y tenía que destinarse un tiempo para ser armadas, presentando retrasos cuando una pieza faltaba o no estaba en buenas condiciones. Se probará cual será la mejora cambiando de formaletas por piezas a formaletas prefabricadas y pre-armadas que serán reutilizables durante la obra según su vida útil. Meta: Reducir tiempo de armado de formaletas y posibles retrasos por perdida o mal estado de estas. Pre-Construcción y Pre-Dimensionamiento Este proceso consiste en previamente a la instalación de las redes hidráulicas, hacer un esquema a escala real de las redes para que estas sean armadas antes de ser instaladas. Este proceso además de agilizar la obra y la instalación, hace que se eviten posibles perdidas de carga en las redes, identificación temprana de la calidad del material (PVC), posibles errores en el diseño, posibles malas conexiones o incluso mejoras en el sistema. Meta: Instalar las redes hidráulicas previamente armadas y pre dimensionadas, lo que disminuirá el tiempo de armado e instalación y evitará posibles retrasos. Industrialización de Procesos Para esta mejora se debió identificar posibles mejoras en los procesos constructivos, para que aquellos procesos que son lentos y se construyen uno a uno, puedan ser construidos en masa o conjunto a una mayor velocidad. Para la construcción de edificaciones simples es común usar cubiertas que no fueran planas, utilizando cuchillas, lo que hacia que el armado de hierro fuera riesgoso para los trabajadores, se desperdiciara material, se aumente el tiempo de armado de formaleta y existiera el riesgo de caída de los trabajadores. Identificando este proceso, se puede pasar a cubiertas planas con armado monolítico, donde se pueda ahorrar el tiempo de armado y se logre mejor calidad. Planeación de Materiales Una correcta planeación de materiales puede llegar a ser una mejora muy grande en la planificación de un proyecto, ya que al planificar las cantidades y horas de llegada se puede lograr una optimización, hasta el punto de evitar secado del concreto, lograr tener que almacenar menos material, mantener la calidad de todos los materiales, etc. En esta sección se debe definir cual será la cantidad adecuada de concreto, hierro y ladrillos que se deben utilizar diariamente según el cronograma de actividades para evitar retrasos de cualquier tipo. Esto debe ser acompañado con un buen proceso constructivo y secuencia de actividades.


Cambios en Procesos Constructivos En lugar de realizar el proyecto por medio de un frente de trabajo con un juego de formaleta y una torre grúa, se debe escoger la correcta combinación de estos factores para alcanzar la optimización y mejorar la productividad del proyecto. Estos factores también tendrán que ser analizados al tiempo de la planeación de materiales ya que, si se disponen varias fuentes de trabajo y torres grúa, la disposición de materiales debe existir de manera correcta en todas las fuentes de trabajo, al igual que una buena localización y acopio de materiales. Método de Lecciones Aprendidas Este método cada día es mas utilizado, y se ha vuelto realmente indispensable. Se quiere identificar retrasos y problemas a medida que el proyecto avanza, pero también que estos sean compartidos entre todas las áreas del proyecto a los tiempos correctos, para tomar medidas sobre estos. Esto se realizará por medio de comités de obra cada cierto tiempo, involucrando a las partes necesarias en cada reunión, para poder llegar al mejor cronograma de obras posible. Al final, se recogen todas las lecciones aprendidas y se incluirán en un manual, con el fin de que sean aplicadas en los próximos proyectos y se pueda optimizar el proceso constructivo que diseña una constructora.

Metodología Desarrollada En primer lugar, se investigará el estado actual de la productividad del sector de la construcción, para así conocer que proyectos son conocidos por ser mucho mas productivos que los proyectos tradicionales. La metodología para esta tesis es tomar dos proyectos que puedan ser comparables, uno que haya sido construido en años anteriores y del cual se puedan identificar posibles mejoras durante todas las fases del proyecto; al identificar que se puede mejorar, se puede establecer una actividad correctiva que mejore los tiempos de obra y calidad del proyecto. El segundo proyecto será mas reciente, en el cual se hayan aplicado estas propuestas de mejora, se identificará como cambió el proyecto y si estas mejoras aumentan la productividad de la obra, para que puedan seguir siendo implementadas en próximos proyectos Colombianos. Los valores que se quieren obtener serán comparaciones entre unidades construidas y tiempo de entrega. Al final se definirá cual fue el impacto en la implementación de estas mejoras.


Descripción del Aporte El primer proyecto es Terranova, unidad de 252 viviendas VIP ubicado en la localidad de Bosa en la ciudad de Bogotá, el cual fue construido en el 2016, en la Carrera 97 # 50B-48 SUR.

Ilustración 1. Proyecto Terranova construido en 2016 (El Tiempo)

El proyecto cuenta con 11 torres de 6 pisos en la ciudadela El Porvenir, y cuenta con 47 metros cuadrados por apartamento. Para su construcción, Metrovivienda aporto el suelo mientras el Gobierno Nacional, a través de Fonvivienda, entregó $10.067 millones de pesos para el desarrollo de la obra.

Ilustración 2. Proyecto Terranova en proceso de construcción (Secretaria Distrital del Hábitat)

Los beneficiarios de este proyecto fueron hogares en riesgo no mitigables. La obra fue realizada en 15 meses, donde se identificaron las posibles mejoras del proyecto. El segundo proyecto es llamado “Los Soles”, que está compuesto por 4 etapas:

1. Manantial del Sol: 422 viviendas 2. Valle del Sol: 422 viviendas 3. Puerta del Sol: 378


4. Paseo del Sol: 299

Ilustración 3. Proyecto Los Soles (Marval)

Este proyecto hace parte del programa Mi Casa Ya, y en total está compuesto por 1,521 viviendas VIP, que fueron construidas en 15 meses. También se encuentra ubicado en la localidad de Bosa, en la Calle 87 Sur # 91-90.

Análisis de Resultados Formaletas Se realizaron dos cambios principales:

1. Eliminar formaletas artesanales que se usaban en obras anteriores 2. Dejar de usar piezas que no encajaban de forma correcta

Ilustración 4. Formaletas armadas incorrectamente en el sitio Terranova (Marval)


3. Cambiar de formaletas que llegan por separado, a utilizar formaletas previamente armadas:

Ilustración 5. Cambio en el uso de formaletas

Resultado:

1. Se elimina el tiempo de armado en formaletas en obra al cambiar a formaleta armada en seco

2. Se alcanza una mejora en la calidad durante las fundidas 3. Se evitó la perdida de piezas y accesorios faltantes 4. Se pudo verificar una adecuada modulación de los apartamentos 5. Se mejoró la estabilidad de la estructura

Ilustración 6. Resultado de formaletas pre-armadas Los Soles (Marval)


Pre-dimensionamiento de redes hidráulicas

Ilustración 7. Predimensionamiento de redes hidráulicas los Soles (Marval)

En esta mejora, se eliminó el tiempo de armado en obra de las redes hidráulicas, permitiendo una instalación mucho mas rápida y eficaz, evitando perdidas de carga futura en el sistema, identificación de partes de PVC en mal estado para fácil reemplazo y mejoras en la elección de elementos de conexión.

Cambio en cubiertas En el proyecto terranova, las cubiertas fueron diseñadas con cuchillas:

Ilustración 8. Cubiertas del Proyecto Terranova (Marval)

Ilustración 9. Cubierta en proceso de construcción Terranova (Marval)


Se identificó:

1. El armado de hierro es mas riesgoso para los trabajadores 2. Mas desperdicio de material 3. Tiempo de armado formaleta 4. Riesgo de caída durante el armado

Cambiando a cubiertas planas se tiene el siguiente resultado:

Ilustración 10. Cubierta plana Proyecto Los Soles (Marval)

Después de hacer la ultima placa, se realizaba la instalación de la siguiente estructura:

Ilustración 11. Estructura de la cubierta en Los Soles (Marval)

Al realizar el cambio a cubiertas planas se obtuvo: 1. Ahorro de tiempo por armado monolítico 2. Armado de acero rápido 3. Vaciado de concreto seguro 4. Menos formaleta 5. Menos recurso humano 6. Mejor calidad


Planeación de Materiales y Frentes de Obra Para el proyecto los Soles, se establecieron dos frentes de trabajo por cada obra y cada frente con un juego de formaleta para fundidas diarias de 28 apartamentos:

1. Manantial del sol: 8 apartamentos 2. Valle del sol: 8 apartamentos 3. Puerta del sol: 8 apartamentos 4. Paseo del sol: 4 apartamentos

Para poder fundir 28 apartamentos diarios se estableció:

1. Una torre grúa por proyecto 2. Una bomba de concreto por cada frente de obra, 7 bombas en total 3. Localización y logística para el acero y el ladrillo 4. Redes pre-construidas de presión hidrosanitaria en PVC 5. Capacitar al personal para un correcto armado

Ilustración 12. Ubicación de torres grúa


La secuencia de fundida fue fundamental, se realizaron fundidas horizontales:

Ilustración 13. Fundida horizontal en Los Soles (Marval)

En cuanto a los materiales se tuvo que planear la llegada de cantidades diarias: 1. Acero:

Se programó fundidas de acero de 22 apartamentos diarios con mallas pre-armadas: o Manantial del sol: 6 apartamentos o Valle del sol: 6 apartamentos o Puerta del sol: 6 apartamentos o Paseo del sol: 4 apartamentos

Se necesitó un total de 30.804,04 Kg diarios


Ilustración 14. Acero en la obra Los Soles (Marval)

2. Concreto: por la gran demanda de concreto diario se realizó un seguimiento

semanal a las concreteras para evaluar la capacidad y cumplimiento de estas. Se inició con Tremix, luego Tremix y Holcim y por ultimo el ritmo de obra necesitó de 3 concreteras (Tremix, Holcim y Cemex). Se unificó el tipo de mezcla para una fundida monolítica, sin juntas frías y optimizando el rendimiento. Se consumían 345 metros cúbicos de concreto, para un total de 26500 metros cúbicos en 5 meses. El cumplimiento de las concreteras fue: o 46% Demoras mayores a 1 hora o 28% Demoras entre 0 y 1 hora o 26% Sin demoras

3. Ladrillos: Se realizó seguimiento semanal entre gerente de la sucursal, gerente

de proyectos y compras, evaluando la capacidad y cumplimiento de los proveedores, por lo que la compra de ladrillos fue muy dinámica. En un mes se gastaban 237000 unidades, para un total de 665000 unidades en 4.5 meses.

Comités de obra Se decidió realizar:

1. Comités de obra semanal de revisión y programación de tareas para 6 semanas 2. Comité intermedio de verificación 3. Comité de obra cada 15 días con el gerente sucursal, compras, obra y

contratistas 4. Comité de obra semanal, incluyentes y participativos por parte de ingenieros,

contratistas y trabajadores.


Ilustración 15. Comité de obra en Los Soles (Marval)

Ilustración 16. Compromisos durante comité de obra en Los Soles (Marval)

Durante estos comités también se decidió la forma en la que trabajarían los equipos:

- Equipos completos desde el inicio del proyecto - Trabajo en equipo entre todos los proyectos - Estandarización y socialización entre los grupos - Compromiso de los equipos de trabajo


Existe un gerente de proyecto y 2 directores a cargo de las 4 etapas del proyecto, y se organizan de la siguiente manera:

Ilustración 17. Equipo de Proyecto Los Soles (Marval)

Según las lecciones aprendidas del proyecto terranova, gracias a los comités realizados y a la retroalimentación, se logró:

1. Suprimir dinteles


Ilustración 18. Dinteles en Terranova (Marval)

2. Suprimir vigas

Ilustración 19. Vigas innecesarias en Terranova (Marval)

3. Suprimir columnas

Ilustración 20. Columnas innecesarias en Terranova (Marval)

4. Mejorar tiempo de armado en formaleta

Ilustración 21. Formaletas en Los Soles (Marval)


5. Mejoras en acabados

Ilustración 22. Acabados que necesitan mejoras en Terranova (Marval)

6. Ajuste de fachada en mampostería (formato de ladrillos medios y completos)

Ilustración 23. Ajuste de mampostería y fachada en Los Soles (Marval)

Conclusiones y Recomendaciones La llegada de nuevas tecnologías y estrategias en el sector de la arquitectura, ingeniería y construcción, específicamente las relacionadas al modelado de información BIM, están impulsando cambios significativos en la perspectiva de nuestros profesionales y empresas. Con la adopción de estos enfoque gerenciales si se puede llegar a una estrategia encaminada a disminuir riesgos y aumentar la productividad del sector de la construcción. Al terminar de analizar estos dos proyectos después de las mejoras implementadas, se pasó de la construcción de 252 apartamentos en 15 meses en Terranova, a la construcción de 1,521 apartamentos en 11 meses en Los Soles, en la misma localidad de Bosa, bajo el mismo tipo de vivienda: VIP.


Actualmente existe una oportunidad de crear 1.6 trillones de dólares de valor adicional, al tiempo en que abastecemos la mitad de la necesidad de infraestructura mundial. Se debe lograr una buena mezcla para mitigar las variables que afectan nuestra productividad, Lean Construction y Building Information Modeling, con sistemas constructivos racionales, donde la tecnología y metodología puede llegar a simular y así prever los diferentes procesos óptimos para administrar proyectos con mejores precisiones de tiempo y presupuesto.

El sector de la construcción debe mejorar en cuanto a la industria y en cuanto a economía a nivel mundial, y para esto hay ciertas razones en cuanto a baja productividad que se deben combatir:

1. Nuestra Cultura Colombiana es desorganizada e incumplida, existen retrasos que

se pueden evitar fácilmente si llegáramos a cambiar de un pago a trabajadores por día, a un pago por hora. Esto hace que los trabajadores empiecen sus actividades en el momento correcto y el cronograma de obra no se alargue.

2. Cambiamos cuando la normativa nos obliga, ya que por ejemplo en cuanto a materiales, cuando la norma nos obliga a cumplir un estándar de calidad en materiales para disminuir el impacto ambiental, salimos a buscar que compañías nos ofrecen mejores estándares, obligándolas también a que sus productos sean mucho mas sostenibles. Las empresas cambian cuando sienten que el mercado las va dejando atrás.

3. Las partes que componen nuestro sector carecen de incentivos para realizar mejoras. Es cuando por ejemplo queremos alcanzar cierto nivel de sostenibilidad Leed, procedemos a investigar que debemos realizar en orden para alcanzar la certificación.

4. Existen fuerzas que nos disminuyen barreras para el cambio, cuando hay requisitos crecientes y demanda en términos de volumen, costo y calidad. El tener que recurrir a altos volúmenes de concreto, acero y ladrillo, hace que los proveedores aumenten también su ritmo de producción.

5. Estamos llegando a conclusiones por medio de experiencia, en lugar de aplicar la teoría que ya tenemos. El método de lecciones aprendidas si se esta utilizando para mejorar nuestros procesos, pero hay conclusiones que encontramos por experiencia hoy en día, que ya han sido aplicadas muchas veces alrededor del mundo. La teoría que conocemos en nuestras universidades debe ser llevada y aplicada desde ya a las construcciones.

Antes de traer a Colombia, baños prefabricados que se instalan como módulos, o drones para el control y seguimiento de la obra, todavía necesitamos mejorar e industrializar muchos procesos que hacemos hoy en día. Estamos todavía teniendo procesos muy


tradicionales como formaletas artesanales, que no nos ayudan a aumentar nuestra productividad. Debe existir un cambio en nuestra cultura en el sector de la construcción, ya que la correcta planificación y la puntualidad son el éxito de nuestros próximos proyectos. Hoy en día es extremadamente difícil construir un rascacielos en dos semanas como los construyen los Chinos, y no es su modelo de prefabricados por el que alcanzan sus tasas de productividad, porque aquí en Colombia también podemos realizar prefabricados de la misma forma, como lo realizó el viaducto ubicado en Cartagena; sino es los pasos previos como planeación y financiación, que aseguran el éxito del proyecto. En Colombia a los 3 meses queremos poner el primer ladrillo, sin tener los diseños detallados necesarios para la construcción, acostumbrándonos que a medida que avanza el proyecto, surjan y se arreglen problemas que podían ser fácilmente arreglados en fases tempranas del proyecto.

Nuestra industria va cambiando a medida que le exigimos a nuestros profesionales, si en un comité de diseño, una persona no conoce o maneja la metodología BIM, con el tiempo esta persona será reemplazada. Son en estos momentos cuando los mismos profesionales deciden si cambiar para poder seguir siendo influente y parte del proyecto, o quedarse en un método constructivo tradicional menos productivo. El modo de construcción tradicional presenta varios paradigmas que limitan las ganancias de nuestros inversionistas, quienes no necesariamente están perdiendo dinero, sino que dejan de ganas buenas cantidades de dinero. Incluso si optimizamos nuestros procesos, las perdidas disminuirán, y en el momento en que empezamos a incluir nuevas tendencias a nuestros procesos constructivos, empezarán a llegar las ganancias. Esto representa posibles ganancias alrededor del sector de la construcción. A partir de estas conclusiones, la recomendación principal es que de primera mano, en el país se debe prestar mas atención a las capacitaciones de nuestros trabajadores, porque de nada sirve que la información esté en los puestos mas altos de una constructora, mientras que las personas que lo aplican en realidad, no lo conocen. Además, cuando logramos ver cuanto dinero dejamos de ganar gracias a nuestra baja productividad, es cuando logramos entender que podemos cambiar, por lo que seria necesario cuantificar las ganancias o ahorros que se dan cuando aplicamos las mejoras utilizadas en Colombia.


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implementación de estrategias para aumentar la

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