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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA
FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
CURSO:
Construcción sin pérdidas
Un camino radical hacia el éxito
de las empresas constructoras
LEAN CONSTRUCTION COMO
FILOSOFÍA DE LA GESTIÓN DE
PROYECTOS
¿QUÉ ES LEAN?
• Nace a través del sistema de producción Toyota de los años ´50.
• Es una filosofía de producción, cuyo objetivo es la generación
de valor, definido por el cliente, sin desperdicio ó pérdida.
• Se trata de establecer principios para mejorar una
organización en base a este objetivo.
• Toyota planteó producción en flujo continuo, a través de un
sistema “Pull”: evitando sobreproducción, produciendo sólo lo
necesario en el tiempo requerido (“Just in Time”) y con
recursos óptimos.
¿QUÉ ES LEAN?
Es una filosofía orientada a diseñar sistemas de
producción minimizando el desperdicio de
materiales, tiempo y esfuerzo, con la finalidad
de generar el máximo posible de valor.
Diseñar un sistema de producción que logre
estos requisitos sólo es posible a través de la
colaboración de todos los participantes del
proyecto (Cliente, Proyectistas, Constructores,
Administradores finales y usuarios finales).
LEAN CONSTRUCTION
PÉRDIDAS COSTO TOTAL DE LA
OBRA
Costos debidos a atrasos 1.5 %
Reparaciones y re-trabajos 2.0 %
Dosificaciones no optimizadas 2.0 %
Pérdidas por mala calidad 3.5 %
Sobre espesores de morteros 5.0 %
Restos o sobras de material 5.0 %
Reparación de obras entregadas 5.0 %
Proyectos no optimizados 6.0 %
Total 30.0 %
CUANTIFICACIÓN DE PÉRDIDAS
• Es la filosofía Lean
aplicada a la
construcción, es decir,
construcción sin
pérdidas, generando
mayor valor al cliente y
al mismo tiempo siendo
eficientes.
• Las adaptaciones Lean
en la construcción se
inician en 1992.
LEAN CONSTRUCTION
¿QUÉ ES LA FILOSOFÍA LEAN?
Filosofía de producción que busca eliminar todo tipo de pérdidas
(actividades que no agregan valor). Algunos de sus principios son:
Incrementar eficiencia en actividades que agregan
valor.
Disminución de la variabilidad y tiempo de ciclo.
Mejoramiento continuo del proceso.
Referenciar (benchmarking)
LEAN CONSTRUCTION COMO FILOSOFÍA
DE LA GESTIÓN DE PROYECTOS En la década del ´90 en Finlandia, el
Ingeniero Civil Lauri Koskela sistematizó
los conceptos más avanzados de la
administración moderna (Benchmarking;
Kaizen o Mejoramiento continuo; Justo a
Tiempo, etc.) junto con la Ingeniería de
Métodos y Estudio del Trabajo para
reformular los conceptos clásicos de
programar y control de Obras.
En 1993 realizó el 1er. Taller de LEAN
CONSTRUCTION en Espoo (Finlandia),
teniendo en cuenta las ideas de Shingo
(1988), Schonberger (1990) y Plassl (1991).
ASPECTOS DEL LEAN CONSTRUCTION Es una herramienta de mejoramiento de la
Productividad y Calidad de las construcciones.
Es un método manufacturero o de fabricación con
políticas como el Justo a Tiempo (entregas
oportunas de los subcontratistas y proveedores).
Es una filosofía de administración general.
PRINCIPALES CONTRIBUCIONES DEL
LEAN CONSTRUCTION Desde el comienzo del trabajo en la teoría y métodos del Lean
Construction, dos han sido las principales contribuciones que han
gobernado su desarrollo:
• La primera propuesta de Lauri Koskela del entendimiento de
la construcción como una producción basada en el concepto de
Transformación – Flujo - Valor (TFV).
• La segunda el método de control de la producción del último
planificador (Last Planner) de Glenn Ballard y Gregory
Howell.
LA FILOSOFÍA DE PRODUCCIÓN: TRANSFORMACIÓN-FLUJO-VALOR
LA FILOSOFÍA DE PRODUCCIÓN TRANSFORMACIÓN-FLUJO-VALOR
La nueva filosofía de producción Transformación – Flujo - Valor, desarrollada por
Ph.D. Lauri Koskela en 1,992, integra los tres conceptos de producción antes
descritos dentro de las siguientes características:
•Reducción de las actividades que no agregan valor.
•Incremento del valor de la producción, a través de una consideración
sistemática de los requerimientos del cliente.
•Reducción de la variabilidad.
•Reducción de tiempos en los ciclos
•Simplificación mediante la reducción de pasos, partes y relaciones.
•Incremento de la flexibilidad del producto terminado.
Incremento de la transparencia de los procesos.
•Enfoque en el control de procesos complejos.
•Introducción de nuevos procesos para la
mejora continua.
•Balance entre la optimización de los flujos y la
optimización de las conversiones.
Comparaciones periódicas dentro y fuera de la
empresa (benchmarking).
OBJETIVO DEL LEAN CONSTRUCTION Las redes orientadas y cerradas siempre tienen
actividades con holguras y el objetivo es convertir dichas
actividades en críticas (holgura cero) pero teniendo en
cuenta los flujos, los mismos que deben ser reducidos al
mínimo con el mejoramiento continuo de la disposición
en planta (layout plant) que repercute en una mejora en
la producción y por ende en la Productividad.
x
Convenio con
universidades para
la capacitación de
profesores en
temas Lean
Generación
de tesis
Publicaciones de
excelencia
Generación
de papers
Charlas
mensuales
Asesoría y
capacitación a
consultores
Creación de
blog de
discusión
Congreso
anual
Estrategias
desarrolladas por el
capítulo para la
difusión de la
filosofía Lean
OB
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DEL
LEA
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CT
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INS
TIT
UT
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Generar y compartir conocimiento alrededor de la
filosofía Lean Construction.
Promover la aplicación Lean en la industria de la
construcción en Perú.
Orientar las aptitudes académicas necesarias para
fortalecer la industria.
OBJETIVOS DEL LEAN CONSTRUCTION INSTITUTE
La meta es traer mayor
PRODUCTIVIDAD PARA EL
PERÚ, que brindará mayor
bienestar a los peruanos
Orientar las aptitudes académicas
necesarias para transmitir la filosofía en las
universidades.
Promover la investigación en el campo de la
construcción.
OBJETIVOS DEL LEAN CONSTRUCTION INSTITUTE
NIVELES DEL LEAN CONSTRUCTION (KOSKELA)
Principios del mejoramiento
de flujos:
1.-Reduce la variabilidad.
2.-Comprime los ciclos de trabajo.
3.-Simplificación (ley de Pareto).
1.-Justo a Tiempo(JAT)
2.-Calidad Total (TQ)
3.-Tiempo basado en la
competencia de cuadrillas.
4.-Ingeniería concurrente.
CONCEPTOS
PRINCIPIOS
METODOLOGÍAS
Producción
Compuesta
de Flujos y
Conversiones.
PRODUCTIVIDAD
Ejemplo. Calcular la Productividad de una
cuadrilla de enlucido cielo raso compuesto por 02
operarios más 01 peón, que producen en una
jornada de 8 horas 24 m2:
Productividad = 24 m2/(8 Horas x 3 Hombres)
Productividad = 1 m2/ Horas-Hombre
𝑃𝑅𝑂𝐷𝑈𝐶𝑇𝐼𝑉𝐼𝐷𝐴𝐷 =𝑃𝑅𝑂𝐷𝑈𝐶𝐶𝐼𝑂𝑁
𝐼𝑁𝑆𝑈𝑀𝑂𝑆=
PRODUCCION
RECURSOS ASIGNADOS
ESTADOS UNIDOS 2014 TP= 70% TC= 20% TNC= 10%
CHILE, Serpell, 2002 TP= 38% TC= 36% TNC= 26%
CHILE, Serpell 1995 TP= 47% TC= 28% TNC= 25%
COLOMBIA, Botero, 2002 TP= 49% TC= 28% TNC= 23%
PERU, Ghio, 2000 TP= 28% TC= 36% TNC= 36%
PERÚ, Morales y Galeas, 2005
TP= 30% TC= 44% TNC= 25%
PRODUCTIVIDAD EN LA INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCIÓN
CONCEPTUALIZACIÓN DE LA CONSTRUCCIÓN:
PRINCIPIOS DE GESTIÓN DE PRODUCCIÓN
• La Producción como Transformación.
• La Producción como flujo.
• La Producción como Generación de Valor.
• Principios de Lean Production.
Proceso
constructivo Columna
columna
Materiales, mano de obra
herramientas y equipo
MODELO DE CONVERSIÓN
• La producción es un proceso que tiene una
entrada y una salida.
• El Proceso transforma los insumos (materiales,
mano de obra, y equipos en un elemento
constructivo; muro, columna, o casa.
El proceso de conversión puede
subdividirse en varios subprocesos que
también son procesos de conversión.
Proceso
constructivo Columna
columna
Hab y coloc Vaciado
Fierro Encofrado Concreto Desencofrado
Insumos
MODELO DE CONVERSIÓN
Project
Definition
Constrains
Needs &
Values
Process
Design
Design
Concepts
Lean
Design
Detailing
Engineering Instalation
Fabrication
& Logistics
Product
Design
Lean
Suply
Lean
Assembly Use
Operation&
Maintenance
Alteration & Decommissioning
Commissionig
Production Control
Work Structuring
Learnig Loops
Ballard, 2000 - Ballard and Zabelle, 2000 – Ballard. 2006 and 2008
Lean Project Delivery System (LPDS)
TOOLS FOR DESIGN MANAGEMENT OF BUILDING PROJECT
• Las actividades de producción
son concebidas como flujos de
materiales e información.
• Los flujos son controlados con el
objetivo de obtener una mínima
variabilidad y tiempo de ciclo.
• Los flujos son mejorados
periódicamente con respecto a su
eficiencia mediante la
implementación de nuevas
tecnologías.
• Los flujos son mejorados
continuamente con respecto a las
pérdidas y al valor, intentando
eliminar o reducir aquellas
actividades que no agregan valor.
LA NUEVA FILOSOFÍA DE PRODUCCIÓN
NUEVAS MEDIDAS DE DESEMPEÑO PARA MEJORAMIENTO
Medición de Pérdidas: esperas, materiales, trabajos
rehechos, defectos, etc.
Medición del Valor: valor del producto para los clientes
internos y externos.
Medición de Tiempos de Ciclo: medición de los
tiempos de ciclo de las principales operaciones,
actividades o procesos administrativos
Medición de Variabilidad: desviaciones de plazos,
productividades, resistencias, etc.
Tiempo
Desperd. Tiempo
Desperd. Tiempo
Desperd.
Tiempo Tiempo Tiempo Tiempo
Proceso Proceso Proceso Proceso
Reducción del Tiempo del Ciclo
a travéz de la reducción de actividades
que consumen tiempo y no agregan valor
REDUCIR EL TIEMPO DE LOS CICLOS
APLICACIONES DEL
LEAN EN
PROYECTOS EN
PERÚ
• El Hotel Westin Libertador Lima, con 30 plantas y 118,55 m de altura, se
convirtió en todo un reto para la Ingeniería Civil peruana. En la ejecución de
esta obra se emplearon los sistemas constructivos Mesa VR, NEVI y
COMAIN.
• El hotel de cinco estrellas y centro de convenciones está ubicado en San
Isidro.
• El edificio se eleva sobre un terreno de 7.543,40 m2 y cuenta con un área
construida superior a los 75.000 m2.
Hotel Westin Libertador, Lima, Perú
La ejecución de losas se llevó a cabo mediante el
sistema Mesa VR. Este encofrado se montó al inicio
de la obra, puntales inclusive, y se trasladó sin
desmontar de una zona a otra utilizando para ello una
grúa. Una vez que se realizó el vaciado y se alcanzó
la resistencia requerida, los puntales se retrajeron.
Con la ayuda del Carro VR se orientó hacia el exterior
para que la grúa desplazase el material.
•El izado de la mesa se realizó a
través del Elevador VR.
•Así se posicionó en el plano
indicado fijándola a la losa
inferior.
•Posteriormente se procedió a
colocar la ferralla y completar los
voladizos perimetrales.
•La aplicación de este sistema
supuso un ahorro de entre un 50-
60 % de mano de obra.
•Las Mesas VR se utilizaron a
partir del quinto piso ya que la
estructura del hotel varía de piso
a piso.
•Se planteó una solución basada
en una plataforma a base de
riostras que mantuvo la misma
posición en los siguientes
niveles.
•De esta forma la mesa no tuvo
dificultad de moverse.
•En cada piso se emplearon 50
mesas, fáciles de manipular,
obteniendo así altos rendimientos
en obra.
•El traslado de mesas fue de 12
unidades por día.
• Para el apoyo de las vigas y la losa se
empleó el puntal de aluminio
ALUPROP.
• Resultó el idóneo ya que el edificio
tenía dobles alturas de 6 a 6,50 m y
este puntal alcanza una altura de 7 m.
• En cuanto a la ejecución de pilares,
placas y pedestales se utilizaron los
Encofrados NEVI y COMAIN.
GyM - Molinos de Toro Mocho
CONDOMINIO BOULEVARD DEL
AIRE PROYECTO “MI VIVIENDA”
Concepción
arquitectónica.
Calidad de los
acabados.
Seguridad en obra.
Productividad.
Sistemas constructivos.
Administración y
gerenciamiento.
DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PROYECTO
El proyecto estuvo dividido en siete etapas en las cuales se construyeron 1,392 departamentos unifamiliares distribuidos en bloques de 44 edificios de 5 y 16 edificios de 8 pisos.
ETAPA ÁREA M2
PRIMERA 8,102.00
SEGUNDA 6,043.50
TERCERA 5,337.90
CUARTA 7,728.00
QUINTA 6,243.10
SEXTA 6,774.85
SETIMA 5.170.90
TOTAL 45,400.25
CUADRO DE ÁREAS
ÁREA DEL TERRENO 45,400.25 m2
ÁREA CONSTRUIDA 96,090.20 m2
ÁREA LIBRE 28,801.25 m2
AREA DE
DEPARTAMENTOS 60.75 - 69.75 m2
PLANTA DE DEPARTAMENTOS DE EDIFICIO DE 5 PISOS
PLANTA DE DEPARTAMENTOS DE EDIFICIO DE 8 PISOS
ASPECTOS ESTRUCTURALES • Los bloques de edificios consisten en estructuras conformadas por
muros y losas de concreto armado siendo los espesores de 10 cm
para los edificios de 5 pisos y de 15 cm para los edificios de 8
pisos.
• La armadura principal corresponde a una malla electro soldada de 8
mm.
• Concreto f’c = 210 kg/cm2.
SISTEMAS CONSTRUCTIVOS Los sistemas constructivos
utilizados para la construcción de los muros y placas de concreto armado fueron encofrados metálicos de la empresa española ULMA.
Los tabiques y alfeizares fueron construidos con ladrillos sílico calcáreo tipo P7 y P10.
Las operaciones de transporte y vaciado del concreto; asimismo el izado y montaje de los encofrados se las realizó con grúas torres de 25.5 tn de capacidad.
El concreto fue suministrado a través de una planta de concreto instalada en obra de la Empresa UNICON.
ADMINISTRACIÓN Y GERENCIAMIENTO DEL PROYECTO
• La ejecución de la obra estuvo a
cargo de la Empresa Española SAN
JOSE, actualmente es el proyecto
de vivienda económica más grande
del Perú.
• Desde el punto de vista de
administración de la construcción
se pudo observar notoriamente los
siguientes conceptos:
Constructabilidad.
Programación Rítmica
Control de calidad.
Checklist.
PRODUCTIVIDAD
Se obtuvoe una
productividad por
encima del 42% del
trabajo productivo.
PRODUCTIVIDAD Se obtuvo la construcción del casco de dos departamentos por día.
¿…?
MULTICINE
PLAZA LIMA
SUR
PLANTA DE DISTRIBUCIÓN
CORTE A-A
TECNOLOGÍA DE LOS PROCESOS
CONSTRUCTIVOS El uso de vigas metálicas y losas colaborantes
para las graderías.
Lana de vidrio, paneles de yeso prensado, perfiles metálicos de la marca Precor.
Paneles metálicos para los encofrados de los muros UNISPAN.
Andamios metálicos con reguladores mecánicos e hidráulicos.
Sistema Drywall, el montaje de las vigas, equipos para iluminación aire acondicionado sistema de proyección de sonido y películas.
Tecnología acústica de tipo D-Tech, garantiza la absorción de las ondas reverberantes.
ORGANIZACIÓN Y ADMINISTRACIÓN DEL
PROYECTO Plazo de ejecución para el casco tres meses y cuatro
meses para la culminación de la obra.
Estructura organizacional organización matricial ingeniería concurrente.
Las valorizaciones, se presentan mensualmente existiendo coherencia entre el avance físico y financiero.
Supervisión general para los diferentes ensayos está a cargo de la SGS.
Por parte de la compañía Austral asiste regularmente cada 15 días el supervisor a quien reportan los diferentes avances de la obra.
Periódicamente se realiza el feedback entre Austral y GyM para tomar decisiones y aplicar criterios sobre la mejora continua y la calidad en la ejecución de la obra.
MONTO DE EJECUCIÓN El monto de la ejecución de la obra es de un total de 6
millones de dólares:
Casco 1 millón de dólares.
Acabados 5 millones de dólares.
Colocación y
montaje de las
estructuras
metálicas apoyadas
en las paredes.
Viga de apoyo
conforma
estructuralmente
parte del muro
Seguridad
en obra
Izaje
Cruce y montaje
Soldadura
Apoyo y verificación
de niveles
GRADERÍA DE LOSAS COLABORANTES
CENTRO COMERCIAL PLAZA VEA LIMATAMBO
CENTRO
COMERCIAL
PLAZA VEA
LIMATAMBO
CONJUNTO HABITACIONAL PARQUE DE
MONTERRICO Ubicado en el distrito de Surco, Lima.
El proyecto consiste en la construcción de 180 departamentos unifamiliares distribuidos en bloques de edificios de 7 pisos.
El área del terreno es de 10,000 m2 aproximadamente, y el área construida es aproximadamente 15,000 m2.
El área de cada departamento es de 115, 120 y 137 mt.²
Costo por departamento $ US 80,000.00.
Cuenta con sótanos para estacionamiento vehicular y ascensores.
Monto de la obra $ US 8’000,000.00.
SISTEMAS CONSTRUCTIVOS
Los sistemas constructivos utilizados para la
construcción de los muros y placas de concreto
armado son encofrados metálicos de la Empresa
UNISPAN.
Las losas de los entrepisos están constituidas por
viguetas prefabricadas pretensadas Ital Concreto
del sistema ALITEC. Las viguetas son apuntaladas
con puntales metálicos cada 1.50 metros.
Los trabajos de excavación en zonas colindantes
se han realizado con calzadura en forma
escalonada previamente analizando los resultados
de los estudios de mecánica de suelos.
La Supervisión General estuvo a cargo de SCHMIDT & CHAVEZ-TAFUR Ingenieros S.R.L.
Respecto a las valorizaciones, éstas se presentaron mensualmente existiendo coherencia entre el avance físico y financiero.
La obra fue sido divida por sectores y subsectores, en los cuales trabajan las cuadrillas para encofrar y colocar acero.
Se dispuso de una cuadrilla conformada por 06 obreros y 01 prevensionista la cual se encarga de la limpieza de la obra. Al finalizar cada tarea o actividad exige le eliminación de desmonte y desperdicios mediante ductos.
Cada área de trabajo contó con un responsable como:
18 Maestros de carpintería.
Capataz de vaciado de concreto.
Capataz fierrero.
30 fierreros.
50 albañiles.
En la obra trabajaron aproximadamente 300 personas incluidos subcontratistas. La programación de las tareas generales es semanal y la evaluación de los rendimientos es diaria.
Diariamente se colocó 100 m3 de concreto.
SEGURIDAD EN OBRA
Casco protector de
la cabeza.
Botas de seguridad antideslizantes.
Guantes.
Ropa de trabajo.
Protección de la vista.
Protección de los oídos.
Protección del aparato respiratorio.
Botiquín básico de primeros auxilios.
SEGURIDAD DE LOS EDIFICIOS COLINDANTES Antes del inicio de la ejecución en la obra se elaborará un
ordenamiento y planificación, la que contará con las
medidas de protección de las zonas adyacentes a la
demolición y excavación.
SEGURIDAD EN LA ELIMINACIÓN DE LOS MATERIALES
La eliminación de los
materiales provenientes
de los niveles altos, se
ejecutará a través de
ductos o canaletas
cerradas que
descarguen
directamente sobre los
camiones o en
recipientes especiales
de almacenaje.
GRÚA TORRE
La instalación y uso de
grúas torre en la construcción deberá cumplir las siguientes condiciones:
La grúa se instalará en perfectas condiciones de funcionamiento y seguridad.
La utilización de la grúa deberá hacerse siempre sin sobrepasar las cargas máximas que puedan ser transportadas, en los distintos supuestos de uso, en sus posiciones más desfavorables.
•
Grúa torre con
brazo de alcance de
45 mt.
Capacidad de 5 a 6
ton en el extremo
máximo 2 ton.
El uso de sistemas constructivos no convencionales
(Tabaquería P7) y mortero embolsado disminuye
los desperdicios de materiales.
FACTORES QUE AYUDAN A MEJORAR LA
PRODUCTIVIDAD EN OBRA La planificación diaria y asignación de tareas a las cuadrillas
de campo y su monitoreo.
El uso del sistema de encofrado y la modulación repetitiva de los departamentos permite tener una mayor productividad (especialización).
El uso de sistemas constructivos no convencionales (Tabiqueria P7, viguetas prefabricadas) y mortero embolsado disminuye los desperdicios de materiales.
La distribución de la obra (almacenes, comedor, sshh, oficinas, accesos).
El pago de salario de acuerdo a régimen de construcción civil.
Incentivos económicos por mayor producción.
Outsourcing de partidas específicas (encofrados, instalaciones, etc).
La limpieza y orden de la obra.
Aplicación y uso de la maquinaria requerida, para realizar trabajos de transporte repetitivos (grúa torre, skit loader, dumper,etc.)
El uso del sistema de encofrado y la modulación repetitiva de los departamentos permite tener una mayor
productividad (especialización)
Orden y limpieza.
Eliminación de desperdicios y desmonte.
La distribución de la obra (almacenes, comedor, sshh, oficinas, accesos)
ÁREAS DE HABILITACIÓN Y ALMACENAMIENTO DEL FIERRO
CORRUGADO
- Áreas destinadas para el banco de habilitación y almacenamiento del acero estructural.
- Área para todos los desperdicios.
FACTORES QUE DISMINUYEN LA PRODUCTIVIDAD
EN OBRA Falta de supervisión en
campo.
Trabajos rehechos
(ocasiona resanes por
desplome de encofrado, en
la obra existe cuadrilla
permanente de reparación)
Una caracterización del
desperdicio de obra nos da
una idea de cual es el
material o el proceso donde
tenemos mayores
problemas en los procesos
constructivos.
ESTUDIAR Y SER ESTUDIANTE ES SIEMPRE, Y SOBRE TODO HOY, UNA NECESIDAD
INEXORABLE DEL HOMBRE José Ortega y Gasset
