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El mtodo de Organizacin en Cadena y su vinculacin con la Direccin Integrada de Proyectos Viales haciendo uso del MS Project

Dr. Ing. Roberto Delgado Victore. Profesor Titular. ISPJAE Resumen. El uso de las tecnologas de avanzada y el equipamiento mecanizado empleado en las obras viales, debe corresponderse armnicamente con los sistemas de Direccin Integrada de Proyectos (Project Management) con el propsito de satisfacer los requerimientos necesarios para el cumplimiento de los objetivos del proyecto, acortando los plazos de tiempo, en el marco del presupuesto y con la calidad requerida por el cliente y las partes interesadas. El entorno actual exige proyectos viales competitivos de alta calidad, elaborados y ejecutados con el apoyo de las Tecnologas de la Informtica y las Comunicaciones, En el mtodo de organizacin en cadena se desarrolla el anlisis de tendencias en funcin de la asignacin de recursos y su ajuste correspondiente para lograr la optimizacin de los recursos. El mtodo de redes se apoya en el MS Project 2013 y los complementos del Office en un ambiente integrado, que permite la aplicacin de los algoritmos de optimizacin. Se obtiene el diagrama de barras, la curva de distribucin de recursos, los balances y el estudio logstico para garantizar el suministro de los recursos en funcin de la programacin, en un fondo de recursos compartidos integrado a un modelo estratgico de gestin del conocimiento, con el apoyo de las bases de datos, del correo electrnico y los servidores. El proceso de ejecucin se desarrolla a travs de indicadores en el tablero de comando, con tcnicas de comportamiento, diagnstico y pronstico, que brindan los elementos necesarios para la toma de decisiones estratgicas, en un proceso de gestin de proyecto integrado que estimula el desarrollo de la inteligencia empresarial. - Introduccin El desarrollo de la gestin de proyectos viales necesita de mtodos de organizacin en cadena que reflejen su trabajo continuo, vinculado con el mtodo de redes y los sistemas informticos profesionales, para garantir proyectos viales de alta calidad en un sistema de direccin integrada de proyectos. El trabajo desarrollado tiene los siguientes objetivos: Elaboracin de un procedimiento donde se analiza la secuencia de ejecucin

para el diseo de proyectos viales, tomando como base el mtodo de organizacin en cadena y su vinculacin con el mtodo de redes.

Adecuar los sistemas informticos profesionales actuales al procedimiento y algoritmos desarrollados por el autor en el diseo de las cadenas y el mtodo de redes con el Project 2013 y el Office.

Desarrollar tcnicas de evaluacin del comportamiento del proyecto en las etapas de ejecucin, para la toma de decisiones, aplicando tcnicas de pronsticos, en los que se logre la obtencin de los resultados en el marco del presupuesto previsto, acortando los plazos de tiempo con la calidad requerida.

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- Mtodo de organizacin en cadena El mtodo de organizacin en cadena para las construcciones lineales, permite proyectar las secuencias lgicas de las etapas constructivas, el anlisis de las afectaciones, y la toma de decisiones, adems de determinar el marco de aplicacin de las tcnicas de anlisis de sistemas, como medio de ajuste y actualizacin de la programacin, usando un procedimiento de clculo como el Excel para el trazado de las cadenas y la determinacin de sus tendencias. El concepto de la organizacin en cadena est asociado a un flujo continuo de produccin en el entorno vial, en el que se simula una industria mvil que se desplaza a lo largo de un eje longitudinal. Tiene como entrada el terreno natural y como salida la obra vial concluida en el intervalo del establecimiento de la cadena.

Figura No 1 Representacin de la cadena simple La organizacin en cadena est compuesta por un conjunto de cadenas simples que integran una agrupacin de tareas interrelacionadas entre s que se desarrollan en el tiempo y consumen recursos como se refleja en la figura No 1 de espacio vs tiempo. En esta representacin grfica se muestra el avance a travs de la variacin de alfa

(). En general la etapa constructiva se representa por un conjunto de tramos con distintas pendientes.

A travs del valor que tome alfa ( ) se puede comparar un tramo con otro para igual intervalo de tiempo siendo en este ejemplo mayor el avance del tramo tres que del tramo dos. La cadena general es la representacin del conjunto de cadenas simples interrelacionadas, donde se determina en la fase inicial el establecimiento de las cadenas y en la fase final, con las holguras de espacio y tiempo y con los posibles riesgos de interferencias, se precisan las tendencias generales de avance, los

Tiempo

Distancia

1

2

3

d1 d2

T2

T1

3

sistemas de comunicaciones y se analizan las posibles concentraciones o dispersiones. [4] Es importante destacar que estableciendo los vnculos entre la tabla general y las parciales cuando se realiza un ajuste en la cadena general se ajustan automticamente todos los grficos. Esta facilidad es muy til tanto en el ajuste como en la obtencin de la documentacin de proyecto.

Figura No 2 Cadena representativa de la obra vial La figura No 2 muestra una representacin de las cadenas simples que integran un proyecto vial, desde el replanteo garantizando la estrategia de las obras de fbrica antes del movimiento de tierra siempre que sea posible, hasta el pavimento con la sealizacin. Se pueden obtener los grficos de las cadenas simples con sus detalles, controlar el plan contra el real por etapas, acotar o sealar aspectos de importancia como los ajustes peridicos que se realizan.[18]. Una de las cadenas ms importantes es la del movimiento de tierra en el que el diagrama de masas permite realizar la distribucin de recursos. En el diagrama de masa mostrado en la figura No 3 se brinda una distribucin de recursos en la que las tareas 1, 4, 6 y 9 se ejecutan con cuadrillas de BE, las 2, 5, 7 y 10 con trallas, las 8 y 11 con mototrallas y la 3 con camiones de volteo. La tarea 3 puede tener alternativas. El volumen de la tarea 3 puede transportarse segn el diagrama de

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

50.0

0 2 4 6 8 10 12

Grfico 4.12.3 CADENA GENERALTIEMPO

DISTANCIA

SUBBASE

CV

MT

BE

DESCORTEZADO

DESBROCE

REPLANTEO

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masas pero tambin puede depositarse a caballero y tomar de una cantera de prstamo la zona de terrapln. El anlisis tcnico econmico determina la variante a usar.

Figura No 3 El diagrama de masas y sus variantes de asignacin de recursos Relacin entre el movimiento de tierra y las obras de fbrica. Entre estas cadenas existe una interrelacin muy importante tomando en consideracin que lo ms ventajoso sera contar con las obras de fbrica construidas en el momento de proceder con el movimiento de tierra, ya que esto permitira usar el mismo terrapln para la transportacin, evitando desvos costosos. La estrategia organizativa integrada entre las obras de fbrica y el movimiento de tierra es comenzar las obras de fbrica antes del movimiento de tierra, siempre que sea posible el acceso de los materiales al lugar de la obra, con el objetivo de garantizar la continuidad de la obra, la transportacin en el movimiento de tierra y una buena compactacin en las entradas y salidas de las estructuras. La figura No. 4 muestra la forma de planificar las dependencias entre el replanteo, las obras de fbrica y las explanaciones priorizando estas ltimas en funcin de garantizar la ejecucin continua diseada en la cadena vial. El control del volumen de tierra como plan y real por cortes se lleva en el Project. Ver RiiPro. El procedimiento requiere de la preparacin del acceso a las obras para la transportacin de los materiales y en los casos en que el acceso es complejo se realiza la obra en secuencia con las explanaciones, construyendo el desvo correspondiente. Este anlisis se desarrolla como posibles alternativas en la ejecucin de la documentacin de la planificacin donde el aspecto econmico juega un papel importante.

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Figura No. 4 Cronograma con el replanteo, obras de fbrica y explanaciones

Figura No 5 Accesos factibles a las obras de fbrica La figura No 5 muestra un camino existente, un camino en proyecto con tres obras de fbrica dos de las cuales tienen posibles accesos que permiten el traslado de los materiales y su construccin, por el contrario la OF2 no permite con facilidad el acceso por tener zonas bajas inundadas. Las obras de fbrica 1 y 3 se construyen antes del movimiento de tierra y la OF 2 se construye con el movimiento de tierras. El movimiento de tierras a travs de la OF 2 se realiza a travs de un desvi. El

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costo del acceso es un elemento importante en el momento de desarrollar la toma de decisiones. Pavimento La representacin de una cadena simple de pavimento manteniendo el avance dado por la lnea de tendencia, donde vara el nmero de camiones en dependencia de la distancia de tiro del rea de trabajo a la cantera, queda reflejada en la figura No 6 donde se evalan variantes de asignacin de recursos en el diagrama espacio tiempo. El anlisis del rea de influencia de cada cantera responde un criterio econmico del punto de equilibrio.

Figura No 6. Cadena simple de subbase con dos canteras y una cuadrilla. -Modelo para la organizacin en cadena La cadena general integrada por un conjunto de cadenas simples representativas de la obra vial, permiten brindar una visin de conjunto de todo el sistema, proceder a realizar los ajustes correspondientes de las tendencias en funcin de los recursos buscando su optimizacin para despus establecer la relacin entre la cadena y la red. [11] Un criterio aceptable es disear el movimiento de tierra con sus posibles variantes de recursos, determinar la tendencia predominante y tomarla para el diseo del resto de las cadenas simples, en busca del concepto de las pendientes paralelas

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evitando interferencias entre las cadenas simples, aplicando los mtodos de industrializacin de la construccin en las obras viales. El modelo que mejor se ajusta al procedimiento elaborado para las obras lineales, es el de la hoja de clculo electrnico ( EXCEL ) como el mostrado en la figura No 7, que permite desarrollar un modelo con las relaciones necesarias entre columnas incluyendo las decisiones lgicas. El modelo garantiza la continuidad de cada cadena simple y la vinculacin entre cadenas en funcin de las holguras, garantizando de esta forma la continuidad en el sistema en funcin de la secuencia lgica del procedimiento. TAREA XI AVANCE DISTANCIA XF=XI+D TIEMPO Y YF

R1 3.2 1 0.8 4 0.8 5.0 5.8

R12 4 0 0.8 4.8 0.0 5.8 5.8

R2 4.8 0.5 1 5.8 2.0 5.8 7.8

DESBRO1 0 1.2 2 2 1.7 10.0 11.7

O. FAB1 3.5 0.05 3.55 8.0 5.8 13.8

OF12 3.55 2 5.55 0.0 13.8 13.8

OF2 5.55 0.05 5.6 4.0 13.8 17.8

OF23 5.6 2.1 7.7 0.0 17.8 17.8

OF3 7.7 0.05 7.75 7.0 17.8 24.8

BE 1 1.9 0.1 2 4.0 17.5 21.5

BE 2 2.6 4.6 0.0 21.5 21.5

BE2 4.6 0.1 4.7 3.0 21.5 24.5

MT 1 1.3 0.9 2.2 4.0 21.8 25.8

MT 12 2.2 2 4.2 0.0 25.8 25.8

Figura No 7 Modelo de organizacin en cadena en Excel El modelo permite obtener la lnea de tendencia representada por la recta de mejor

ajuste y mx +b como se muestra en la cadena simple de BE en la figura No 8. Con la ecuacin de la lnea de tendencia donde m es su pendiente y el factor de desviaciones es R2.

Figura No 8 Lnea de tendencia de la cuadrilla de BE Tambin pueden ser representados con sus lneas de tendencias o en el esquema de tendencias paralelas. Si se asume que las pendientes son paralelas con

pendientes m = T / D, sera necesario determinar la asignacin de recursos para garantizar la pendiente con un determinado costo por unidad de distancia como

Tendencia - RecursosY

0 .0

5 .0

1 0 .0

1 5 .0

2 0 .0

2 5 .0

3 0 .0

3 5 .0

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Cadena Simple de BE

1.9

3.3

TIE M P O

E S P A C IO

Ttu lo d e l g r fic o

y = 1.2428x + 17.098

R2 = 0.71

0 .0

5 .0

1 0 .0

1 5 .0

2 0 .0

2 5 .0

3 0 .0

3 5 .0

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Cadena Simple de BE

1.9

3.3

TIE M P O

E S P A C IO

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puede ser, por ejemplo el costo del km de descortezado o pavimento. El valor de la pendiente m es una funcin de la asignacin de recursos.

Figura No 9 Valor de la desviacin de las lneas de tendencia El valor de M2 permite evaluar el resultado comparativo entre variantes con distintas asignaciones de recursos representadas por v1, v2, .....vn para un proyecto con el propsito de escoger la mejor. Los valores de M2 para cada variante permiten afirmar que su valor mnimo garantiza la asignacin ptima de recursos. Cada valor de M2 tiene asociado un tiempo de ejecucin y un costo. En la figura No 9 de lneas de tendencia se ilustra el clculo de M2. En el anlisis de la interrelacin entre las OF y el movimiento de tierra las interferencias se presentan en ocasiones, en el interior del diagrama donde se determinan las holguras mnimas a aplicar. En general cada proyecto tiene sus caractersticas y requiere de un anlisis creativo que, conjugado con las facilidades de ajuste que brinda el modelo matemtico, tanto para su elaboracin inicial, como para su ajuste final con anlisis de variantes, garantizan proyectos de mayor calidad por su nivel de anlisis. La evaluacin de alternativas aplicando modelos que reflejen su variabilidad permite obtener proyectos de mayor calidad con menos problemas en su proceso de construccin. Relacin entre la cadena general y el grafo La cadena general para las obras lineales ofrece un gran nmero de ventajas asociadas a la definicin de tendencias, reajuste de recursos, estudio de interferencias y definicin de holguras y dependencias. La conveniencia de establecer la vinculacin de la cadena general con el Project 2013 est dado por la posibilidad de usar algoritmos de optimizacin del tiempo, anlisis de costos y asignacin de recursos con su balance, la logstica del

R

OF

BET

D

Tendencia gen

eral ms

])()()[( 2222 mBEmsmOFmsmRmsR

M2

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suministro de recursos en funcin de la programacin del proyecto. Este conjunto de aspectos debe garantizar el xito de la gestin de proyecto durante la ejecucin. La dependencia entre las tareas de replanteo por ser una sola comisin de estudios en este caso, se representa desde R1 hasta R6 de forma lineal, aunque su distribucin en planta es discreta debido a las prioridades de las obras de fbrica para garantizar el movimiento de tierra.

Figura No 10 Relacin entre el replanteo y las obras de fbrica La vinculacin entre la hoja de clculo y el anlisis del sistema en red permite la programacin estructurada del proyecto. La dependencia entre el replanteo y las OF en el marco de la estrategia de garantizarlas para el movimiento de tierras, se expresa en el grafo donde la OF 2 depende de la OF1 por ser la misma cuadrilla que realiza las dos obras, pero OF2 depende tambin del replanteo R2. El desbroce y el descortezado puntual queda definido.

Figura No 11 Cronograma del proyecto vial aplicando la organizacin en cadena

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El proceso continuo aplicando la organizacin en cadena con los mtodos de industrializacin de la construccin en las obra viales, donde la industria se mueve a lo largo del eje vial con entrada del terreno natural y salida del pavimento de la va, se logra a partir del modelo organizado y su relacin con el MS Project. En la cadena de movimiento de tierras las tareas quedan definidas en el diagrama de masas, los tiempos de ejecucin en funcin del rendimiento de la cuadrilla y el volumen definido en el diagrama de masa. En el espacio tiempo en Excel se define la asignacin de cuadrillas y sus dependencias. Para el cronograma se tienen las tareas, sus duraciones, asignacin de recursos y las dependencias como se muestra en la figura No 11 en el MS Project 2013. - Conclusiones. El procedimiento desarrollado empleando el mtodo de organizacin en cadena asimilando las herramientas de la hoja de clculo electrnico, permite dar solucin a los problemas que se presentan durante la elaboracin de los proyectos de organizacin de la rama vial. El modelo garantiza el diseo de las cadenas simples, la continuidad entre las cadenas, el anlisis de las tendencias en funcin de la asignacin de los recursos, la documentacin del proyecto y su ajuste. En esta etapa es en la que se hace necesario aplicar los conceptos creativos de la ingeniera, conjugando las soluciones tcnicas con la economa, haciendo uso del modelo desarrollado en Excel con evaluaciones tcnico econmicas y su vinculacin posterior con el Project para el proceso de control aplicando los indicadores de avance fsico y en valores y las tendencias para la toma de decisiones estratgicas en el tablero de comando y el cuadro de mando integral. La interrelacin de las cadenas en funcin de las holguras, las tendencias, el indicador M2 y la asignacin de recursos, expresada en la relacin matemtica del modelo, permiten el estudio y la evaluacin de las variantes del proyecto con el objetivo de elevar la calidad del proyecto. La aplicacin del procedimiento elaborado, la definicin de las tendencias generales, el ajuste de recursos y su adecuacin integrada a las tendencias, las soluciones grficas con detalles ampliados y el vnculo con el cronograma del Project, permiten afirmar como conclusin, que el mtodo de organizacin en cadena propuesto es el que mejor se ajusta a la elaboracin de proyectos lineales, siempre que se apoye de las herramientas informticas que le permitan desarrollar la flexibilidad y creatividad del mtodo, en funcin de las soluciones a los problemas. robertodv@uci.cu - .- Bibliografa.

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