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

TOMA DE VIDEOS EN OBRA

ANÁLISIS DE INFORMACIÓN

Mapoflujogramas

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.

SIMULACIÓN DIGITAL (cont.)

– Construcción del modelo / verificación

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.)

Propuesta Carros Transportadores

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

DISTRIBUCIÓN DE MATERIAL SOBRANTE

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.

BIBLIOGRAFÍA•Alarcón, L. F. (1993). Modelling waste and performance in construction. In L. F. Alarcón, Lean Construction. Rotterdam: Balkema.Alarcón L F Fuster S Mora M & Sossdorf D (2010) Utilización de imágenes y videos digitales•Alarcón, L. F., Fuster, S., Mora, M., & Sossdorf, D. (2010). Utilización de imágenes y videos digitales para el mejoramiento de la productividad y prevención de riesgos en operaciones de construcción. Memorias Tercer Encuentro Latinoamericano de Gestión y Economía de la Construcción ELAGEC III.Bogotá: Universidad de los Andes.•Arango, S. (2007). Aportes para el mejoramiento de la productividad en la construcción de edificaciones - time lapse. Bogotá: Universidad de los Andes.•Ballard, G. (2000). The Last Planner System of production Control. Tesis Doctoral , School of Civil Engineering, Faculty of Engineering, The University of Birmingham.•Banks, J. (2000). Introduction to Simulation. 2000 Winter Simulation Conference, (p. 8). Atlanta, GA.Banks J Carson J Nelson B & Nicol D (2000) Discret Event System Simulation (3ra Edición ed )•Banks, J., Carson, J., Nelson, B., & Nicol, D. (2000). Discret Event System Simulation (3ra Edición ed.). New Jersey: Prentice-Hall.•Bernal, S. C. (1997). Metodología de diagnóstico de productividad en obra basadas en estudios de video (TIME-LAPSE). Bogotá: Universidad de los Andes.•Blanco, D. (2009, Agosto). Discusión Sobre el Sistema de Formaleta Manoportable. (J. Céspedes, Interviewer)•Botero, L. F. (2004). Construcción sin perdidas: Análisis de procesos y filosofía Lean Construction.Medellin: LEGIS S.A.•Diccionario Larousse. (1999, Noviembre 25). http://www.larousse.es/. Retrieved fromhttp://www larousse es/http://www.larousse.es/•Echeverry, D. (2008). Notas de Clase: Gerencia de Proyectos. Bogotá: Universidad de los Andes.•Escobar, P. A. (2005). TIME-LAPSE : herramienta para el seguimiento de proyectos de construcción vertical. Bogotá: Universidad de los Andes.•Gomez, A. (2009). Simulación de procesos constructivos. Bogotá: Universidad de los Andes.

BIBLIOGRAFÍABIBLIOGRAFÍA•Granados, A. M. (2009). Robustecimiento y ampliación del grupo que implementa y aplica Lean Construction en Bogotá D.C. Bogotá: Universidad de los Andes.•Howell, G. (1999). What is Lean Construction. In B. C. University of California (Ed.), Proceedings IGLC-7.•Isatto, E. (2009). Notas de clase: Gestión de la Producción en Construcción. Bogotá: Universidad de los Andes.•Kelton, W., Sadowski, R., & Sturrock, D. (2004). Simulation With Arena (3ra Edición ed.). Boston: McGraw-Hill.K k l L (1992) A li ti f th d ti fil h t t ti T h i l R t N 72•Koskela, L. (1992). Application of the new production filosophy to contruction. Technical Report No. 72, Center for Integrated Facility Engineering, Department of Civil Engineering, Stanford University.•Law, A., & Kelton, D. (2000). Simulation Modeling and Analysis (3ra Edición ed.). McGraw-Hill.•Mesa, H. A. (2008). Simulación aplicada en procesos constructivos. Bogotá: Universidad de los Andes.•Paéz, H. (2007). Simulación digital para el mejoramiento de la planeación de procesos constructivos ., ( ) g p j p pBogotá: Universidad de los Andes.•Prieto, J. M. (2009). Notas de clase: Programación y Presupuestos. Bogotá: Universidad de los Andes.•Real Academia de la Lengua Española. (2009, Noviembre 25). www.rae.es/. Retrieved from www.rae.es/•Robinson, S. (2003). Simulation: The practice of model development and use. Chichester: Jhon Wiley

dand sons.•Sony. (2008). Sonystyle.com. Retrieved 11 20, 2009, fromhttp://www.sonystyle.com/webapp/wcs/stores/servlet/ProductDisplay?storeId=10151&catalogId=10551&langId=-1&productId=11039232#additionalImage1"•Torres, F. (2008). Notas de Clase: Simulación de Eventos Discretos. Bogotá: Universidad de los Andes., ( ) g•Vargas, H., Prieto, J. M., Páez, H., Mesa, H., & Blanco, D. (2010). Flujo de trabajo en procesos de construcción: Time Lapse como herramienta de análisis. Memorias Tercer Encuentro Latinoamericano de Gestión y Economía de la Construcción ELAGEC III. Bogotá: Universidad de los Andes.

¡GRACIAS!jd.cespedes@hotmail.com