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Propuesta de mejora para la actividad de mampostería divisoria
basada en un análisis cuantitativo a través de observaciones
instantáneas, Value Stream Mapping y Flow process Chart y
validado a través de simulación por eventos discretos en el proyecto
Sotto Sky Deck, Bucaramanga-Colombia
Juan Camilo Hoyos Vásquez
Universidad de los Andes
Facultad de ingeniería
Departamento de ingeniería civil y ambiental
Bogotá D.C.
Diciembre 2015
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1) Tabla de contenido 2) Introducción ................................................................................................................................ 6
3) Objetivos ..................................................................................................................................... 7
a) Objetivo General ..................................................................................................................... 7
b) Objetivos específicos ............................................................................................................... 7
4) Estado del Arte ............................................................................................................................ 8
a) VSM ......................................................................................................................................... 8
b) Simulación discreta ............................................................................................................... 10
c) Muestreo de Trabajo ............................................................................................................. 11
5) Metodología .............................................................................................................................. 12
a) Muestreo de Trabajo ............................................................................................................. 14
i) Toma de datos ................................................................................................................... 14
ii) Muestreo y Aleatoriedad en los datos ............................................................................... 15
iii) Formato de toma de datos ................................................................................................ 16
b) Desarrollo del modelo ........................................................................................................... 16
6) Análisis Estudio de Caso ............................................................................................................ 17
a) Transporte de material .......................................................................................................... 17
i) Tipos transporte de material ............................................................................................. 18
b) Fases del transporte de mampostería ................................................................................... 26
c) Recopilación de datos mampostería ..................................................................................... 27
d) Value Stream Mapping .......................................................................................................... 28
e) Flow Process Chart ................................................................................................................ 29
f) Modelo de Simulación del estado actual ............................................................................... 30
7) Propuestos de Mejora ............................................................................................................... 35
a) Propuestas Malacate ............................................................................................................. 35
i) Programación Diaria del Malacate .................................................................................... 38
b) Propuestas Elevador de Carga ............................................................................................... 38
i) Programación del elevador de carga ................................................................................. 39
ii) Almacenamiento elevador de carga .................................................................................. 39
c) Propuestas Torre Grúa .......................................................................................................... 40
d) Experimentación Modelo de Simulación ............................................................................... 41
e) Flow Process Chart Futuro..................................................................................................... 42
3
f) Value Sream Mapping Formato A3........................................................................................ 43
8) Análisis de Resultados ............................................................................................................... 44
a) Esperas .................................................................................................................................. 44
b) Recursos ................................................................................................................................ 45
c) Rendimiento .......................................................................................................................... 47
9) Conclusiones y Recomendaciones ............................................................................................. 48
10) Bibliografía ............................................................................................................................ 50
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Índice de ilustraciones Ilustración 1. Símbolos del VSM .......................................................................................................... 8
Ilustración 2. Ramas de Metodología ................................................................................................ 12
Ilustración 3. Layout Estado actual .................................................................................................... 21
Ilustración 4. Layout Futuro .............................................................................................................. 24
Ilustración 5 Rendimiento comparativo de cuadrillas ....................................................................... 27
Ilustración 6. Value Stream Mapping de la actividad ........................................................................ 28
Ilustración 7. Primera Parte modelo actual en Arena........................................................................ 31
Ilustración 8. Segunda Parte modelo actual en Arena....................................................................... 32
Ilustración 9. Segunda Parte modelo actual en Arena....................................................................... 33
Ilustración 10. Ciclo Malacate para piso 4 ......................................................................................... 35
Ilustración 11. Tiempo muerto de torre grúa en Sotto...................................................................... 40
Ilustración 12 Flow Process Chart Futuro .......................................................................................... 42
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Índice de Tablas Tabla 1 Ejemplo formato de rendimientos ........................................................................................ 16
Tabla 2. Rendimientos por días ......................................................................................................... 19
Tabla 3. Rendimiento Malacate ........................................................................................................ 20
Tabla 4. Cantidades Ladrillo Sotto Sky Deck ...................................................................................... 22
Tabla 5. Cantidades Ladrillo por día .................................................................................................. 22
Tabla 6. Número de viajes diarios del Malacate ................................................................................ 22
Tabla 7. Material estibado................................................................................................................. 24
Tabla 8. Resumen de Métodos de Transporte .................................................................................. 26
Tabla 9. Resumen duraciones actividades ......................................................................................... 33
Tabla 10. Coeficientes de los ayudantes en el modelo actual ........................................................... 36
Tabla 11. Tiempos de espera modelo actual ..................................................................................... 37
Tabla 12. Programación Malacate Mañana ....................................................................................... 38
Tabla 13. Programación Malacate Tarde ........................................................................................... 38
Tabla 14. Programación elevador de carga ....................................................................................... 39
Tabla 15. Cantidad Estibas Ladrillo .................................................................................................... 39
Tabla 16. Resumen tiempos modelo futuro ...................................................................................... 41
Tabla 17. Tiempo de espera modelo actual ...................................................................................... 44
Tabla 18. Tiempo de espera modelo futuro ...................................................................................... 44
Tabla 19. Recursos en modelo actual ................................................................................................ 45
Tabla 20. Recursos modelo futuro .................................................................................................... 46
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2) Introducción
Existen muchas definiciones de lo que puede ser un proyecto, bien sea una actividad colaborativa
cuidadosamente planeada para lograr un objetivo específico o sistemas temporales constituidos
por equipos con el objetivo de llevar a cabo una tarea específica bajo restricciones de tiempo y
costo (Ponz, 2014). Otra de las características de los proyectos es la singularidad de cada uno pues
cada proyecto es único. Estas definiciones también aplican para los proyectos de construcción ya
que cada uno presenta sus propias características. Sin embargo existen actividades repetitivas que
al trabajarlas bajo un plan de acción pueden brindar ventajas para el proyecto y facilitar la
realización de esta.
Al inicio de las actividades de mampostería, no se cuenta con la estructura completa, pues se deben
realizar actividades de estructura y acabados de manera simultánea. En consecuencia se generan
actividades que dependen de otras para formar un proyecto. Es por esto que es de vital
importancia que cada actividad pueda realizarse según la programación para evitar atrasos en la
obra. Realizar el seguimiento de cada actividad para analizarla y a partir de este análisis realizar una
toma de decisiones, son pasos necesarios para el beneficio global de todo el proyecto. Esta tesis se
centrará en analizar la actividad de mampostería en el proyecto Sotto Sky Deck en Bucaramanga
para plantear una solución que permita aumentar la productividad y rendimiento de ella por medio
del método de muestreo de trabajo, mapeo del proceso y simulación de la actividad mediante un
software de análisis de variables discretas.
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3) Objetivos
a) Objetivo General Realizar una propuesta de mejora para la actividad de mampostería divisoria basada en un
análisis cuantitativo y validado a través de simulación por eventos discretos.
b) Objetivos específicos
Establecer el estado del arte en análisis de actividades de construcción y propuestas de
mejora representado en: Value Stream Mapping, Flow Process Chart, Simulación discreta, y
muestreo de trabajo.
Realizar un modelo conceptual de la situación actual por medio de la metodología de
observaciones instantáneas, Value Stream Mapping y Flow Process Chart.
Simular el estado actual y estado futuro de la actividad por medio del simulador de
variables discretas Arena.
Formular propuestas de mejora Obtener un plan de acción para la actividad de
mampostería para la constructora Fénix Construcciones S.A.
Analizar y comparar los resultados obtenidos de la simulación.
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4) Estado del Arte
a) VSM EL Value Stream son todas las acciones o procesos requeridos para generar un producto para el
cliente partiendo desde la materia prima. Estos procesos dentro de la actividad global pueden
generar valor o pueden ser actividades que no generan valor. Claro está que el diseño de este flujo
va desde su concepción hasta su entrega o final de la actividad. Tomar una perspectiva del Value
Stream significa ver la actividad como un todo, no analizar cada proceso por su cuenta sino todo el
conjunto de procesos que hacen parte de la actividad (Rother & Shook, 2003).
Ahora bien, el Value Stream Mapping es mapear ese proceso, es una herramienta de papel y lápiz
donde el objetivo es poder identificar el flujo de la información y material a lo largo de toda la
actividad. A su vez, esta herramienta permita observar en que partes de la actividad se pueden
realizar cambios o mejoras que permitan una mayor eficiencia en la producción. Esta herramienta
es una representación visual que luego de analizarla se procede a hacer mejoras y a partir de este
producir un mapa del estado futuro.Puesto que es una herramienta visual se deben utilizar
símbolos fáciles de entender para permitir una compresión alta de la actividad. En la siguiente
imagen se observan algunos de los símbolos que se usan en el Value Stream Mapping.
Ilustración 1. Símbolos del VSM tomado de http://www.conceptdraw.com/examples/value-stream-mapping-symbols
9
Los primeros en implementar el Value Stream Mapping fue la empresa Toyota la cual es reconocida
por efectuar varios cambios a su modelo de producción para obtener mejores rendimientos
mediante la filosofía de Lean Manufacturing.
“El Value Stream Map (VSM) fue desarrollado por Toyota como parte de su sistema de producción,
el sistema en el que se basa, por completo, el Lean Manufacturing. Al VSM Toyota lo llamó Material
and Information Flow Mapping, y con él ha estado representando desde hace bastante tiempo, de
forma muy visual, la situación actual y la ideal a alcanzar, para un sistema productivo a convertir en
una implantación Lean, incluyendo los grandes flujos: el de materiales y el de información (el tercer
gran flujo, el del personal, no interviene en el VSM).” (Lluis, 2004)
Los resultados obtenidos por Toyota fueron tan buenos que a partir de su caso de éxito muchas
empresas han adquirido esa metodología con el fin de elevar su producción. En un principio, Lean
era implementado en industrias pero con el tiempo otras áreas han acogido esta como es el caso de
la construcción donde se conoce como Lean Construction.
Existen muchos casos de implementacion en toda Latinoamerica que deben su éxito al mapeo de
los procesos mediante el Value Stream Mapping. Un ejemplo es la clínica de la Universidad de los
Andes donde se realizaron observaciones en terreno durante un periodo de 2 meses en la obra. Los
datos recopilados permitieron elaborar mapas de cadena de valor para distintos elementos
constructivos de obra gruesa como las losas, muros, columnas, radieres y fundaciones (Rosenbaum,
2012). En estos mapas de flujo de valor hallaron puntos en el proceso donde se podían hacer
cambios para mejorarlo. Luego se realizó un nuevo Value Stream Mapping con los cambios el
resultado fueron recortes de hasta un 40% en los tiempos del ciclo de producción de los elementos
constructivos.
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b) Simulación discreta Por Simulación de Sistemas se entiende el proceso de representar un sistema por medio de un
modelo simbólico que puede manipularse por medio de un computador para proporcionar
resultados numéricos que puedan ser analizados. El computador permitirá evaluar numéricamente
un modelo de simulación durante un intervalo de tiempo significativo para los objetivos del
estudio, y recoger datos que posibiliten la estimación de las características deseadas del modelo
(Jaime, 1996).
Existen dos tipos de simulación usadas comúnmente como los son las simulaciones continuas y
discretas. En esta tesis se realizará una simulación discreta con ayuda del software Arena pero es
importante entender qué es una simulación discreta.
Entonces, en los sistemas discretos, el seguimiento de los cambios de estado requiere la
identificación de qué es lo que causa el cambio y cuando lo causa. Es por esto que se denominará
como un seceso, las ecuaciones del modelo se convierten entonces en ecuaciones y relaciones
lógicas que determinan las condiciones en que tiene lugar la ocurrencia de un suceso. Por ejemplo
un modelo en el que los cambios de estado son producidos por sucesos discretos como las llegadas
de las piezas o los finales de las operaciones, corresponde a esta clase de sistemas. Este tipo de
simulación, conocida con el nombre de Simulación Discreta, consiste en el seguimiento de los
cambios de estado del sistema que tienen lugar como consecuencia de la ocurrencia de una
secuencia de sucesos (Jaime, 1996).
Arena es un simulador de eventos discretos el cual permite realizar un modelo para la actividad de
mampostería divisoria. Durante los últimos treinta años Arena ha sido el programa líder
internacionalmente en la simulación de eventos discretos. Esta tesis usa este software para la
simulación del proceso de mampostería para analizar los resultados obtenidos y compararlos con
los resultados inicialmente obtenidos por medio del muestreo de trabajo.
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c) Muestreo de Trabajo El muestreo de trabajo es un método de medición indirecto, en el cual, por medio de observaciones
instantáneas se determina la cantidad de tiempo en actividad o inactividad de un proceso
productivo (Baoalia). Esta es una técnica que consiste en tomar una cantidad considerable de
observaciones instantáneas y aleatorias en un determinado periodo de tiempo. Las observaciones
están enfocadas hacia maquinaria, personal y/o procesos. El muestreo de trabajo se basa en las
leyes fundamentales de la probabilidad, es por esto que el muestreador es quien escoge el nivel de
confianza que se desea en los resultados.
Aclarado el concepto del muestreo de trabajo se procede a realizar una breve explicación de la
manera probabilística con la cual se rige esta metodología. La teoría del muestreo de trabajo se
basa en las leyes fundamentales de la probabilidad. En un principio se rige bajo el binomio de
newton y la distribución de esta probabilidad se conoce como distribución binomial. Entre mayor
sea el número de mediciones, la distribución tiende a ser una distribución normal. Es por esto que
los datos tomados para el muestreo de trabajo tienden a tener un comportamiento de distribución
normal donde la media más o menos dos desviaciones estándar tendrá el 95% de confiabilidad.
El muestreo de trabajo fue desarrollado en la década de 1930 por L. Tippet en Inglaterra. Tippet fue
quien dio a conocer esta metodología donde propuso los primeros pasos para poder realizar la
estimación del porcentaje del tiempo que un trabajador dedica a la misma tarea con el fin de tomar
decisiones que afecten positivamente el proceso o actividad evaluada (Heizer & Render, s.f.).
En consecuencia esta tesis logra reunir tanto el muestreo de trabajo como la implementación de
Value Stream Mapping en Colombia. Este es un paso fundamental en el desarrollo y progreso de las
obras en Colombia ya que, como se ha observado a través de la historia, son metodologías de fácil
implementación que logra remover actividades que no generan valor en los procesos usados
constantemente en la construcción.
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5) Metodología
Teniendo claro los objetivos y el propósito de esta tesis, el siguiente paso es determinar la
metodología y técnicas usadas para la recolección de datos útiles para poder analizar la actividad
de mampostería.
Ilustración 2. Ramas de Metodología (Naoum, s.f.)
En la ilustración 1 se pueden observar las diferentes ramas de los tipos de investigación existentes.
La metodología usada fueron mediciones dirigidas al proceso de la actividad de mampostería
divisoria y de carácter cuantitativo. Basándonos en la metodología del muestreo del trabajo,
también conocida como metodología de observaciones instantáneas, la clave fundamental para
unos datos confiables es la toma de datos de primera mano. En consecuencia se prosiguió a medir
rendimientos de cada una de las actividades involucradas en el proceso de mampostería. Este tipo
de datos no son de carácter abstracto, son números por lo cual pueden ser analizados
estadísticamente y por lo tanto son confiables.
13
Figura 1. Procedimiento a seguir en una investigación de simulación de eventos discretos. Fuente: (Banks, et al., 2010)
14
a) Muestreo de Trabajo Como se ha mencionado antes, el muestreo de trabajo es una metodología en la cual se realizan
numerosas observaciones instantáneas a un grupo de maquinaria o de personas en un periodo de
tiempo. Los resultados del muestreo sirven para determinar tolerancias o márgenes aplicables al
trabajo, para evaluar la utilización de recursos y para establecer estándares de producción. A
continuación se mostrara la metodología usada para la toma de datos;
1. Definir el problema.
2. Obtener aprobación del director de obra.
3. Diseñar el estudio.
Número de días de recolección de datos
Frecuencia de realización de mediciones
Determinar número de mediciones necesaria
Fijar ruta a seguir por el observador
Diseñar formato de mediciones
4. Hacer observaciones de acuerdo con el plan y programa.
5. Computar los datos.
Estos son los principales pasos para aplicar la metodología del muestreo de trabajo correctamente.
Cabe resaltar que el paso tres es fundamental para obtener los resultados deseados ya que en este
paso es donde se establecen y se organizan las mediciones con el fin de obtener el nivel de
confianza deseado.
i) Toma de datos
Siguiendo los pasos mencionados anteriormente se describirá cada uno de ellos para mostrar la
forma en la que se trabajó. En primer lugar, se identificó el problema como la eficiencia y
productividad de la actividad de mampostería pues esta no tenía el rendimiento esperado según la
programación de obra. Una vez otorgada la aprobación del director de obra para realizar las
mediciones se diseñó el estudio. Se estableció el nivel de confianza deseado de los resultados y se
definió que se iban a realizar mediciones mínimo tres días a la semana desde comienzos de mayo
del 2015 hasta finales junio del 2015 con el objetivo de tener una gran cantidad de datos que
permitan satisfacer el número necesario para obtener el nivel de confianza deseado. Cada día se
debían realizar mediciones de al menos dos procesos de la actividad de mampostería. Al final de
cada día se hacía un resumen de las actividades en las que se realizaron mediciones y los sábados
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se tabulaban los resultados de la semana. Más adelante se muestra el formato utilizado para las
mediciones.
ii) Muestreo y Aleatoriedad en los datos
Es importante tener una confiabilidad alta en los datos reunidos ya que estos son la esencia de la
tesis y tendrá mayor peso los resultados a la hora de analizarlos. Es por esto que la aleatoriedad de
los datos es de vital importancia para asegurar unos datos confiables. Para la realización de las
mediciones se escogía aleatoriamente el día, la hora, el personal, y cada proceso de la actividad de
mampostería. Todo esto con el objetivo de tener unos datos más confiables y que no hubiera
ciertas tendencias en los datos. La toma de datos se realizaba en cualquier condición de la obra e
independientemente del tiempo atmosférico en el cual la obra se encontraba. Un factor
determinante para contribuir con la aleatoriedad de los datos era tomar las mediciones del
rendimiento sin que el personal laboral se diera cuenta que se les estaba midiendo pues de no ser
así el personal puede laborar para su beneficio propio.
16
iii) Formato de toma de datos
Al tener claro el tipo de metodología se utilizó el siguiente formato para la toma de datos.
Tabla 1 Ejemplo formato de rendimientos
Estudio de Tiempos
Material ladrillos Temperatura 21
Fecha 17-jun-15
Observación 22
Recursos 3
Hora inicio 11:00 a.m.
Observador Juan
Camilo Hora fin 05:00 p.m.
Proceso
Tiempo Observado (min) Sumatoria Promedio
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Transporte acopio 1 1,5 1,4 1,5 1,4 1,6 2 1,5 1,3 1,7 1,4 15,3 1,53
Transporte acopio 2 10,5 5,1 6,1 10 6,2 7,2 5,1 7,1 15,4 5,6 78,3 7,83
Transporte malacate 4 2 8 5 4 4 3 4 4 3 41 4,1
Transporte acopio 3 1,4 1,5 1,3 1,4 1,4 1,6 1,5 1,5 1,4 1,2 14,2 1,42
Se puede apreciar en el formato el tipo de material transportado, la cantidad de recursos utilizados
y los tiempos para cada tipo de trasporte. Finalmente se calcula el promedio de cada proceso para
ir almacenando estos datos y posteriormente analizarlos.
b) Desarrollo del modelo Paralelamente a la toma de datos se desarrolla el modelo conceptual de la actividad de
mampostería divisoria. Es por esto que se mapea el proceso mediante dos herramientas que
permiten mostrar claramente el estado actual del proceso. Se realiza un Value Stream Mapping y
un Flow Process chart para tener un alto nivel de detalle en todos los procesos de la actividad.
Una vez entendido el proceso actual, el siguiente paso es realizar una propuesta de mejora en la
cual se muestre un estado futuro de la actividad con los ajustes y/o cambios aplicados al estado
actual. Nuevamente se representa este estado de mejora con el Value Stream Mapping.
Posteriormente se desarrolla el modelo actual mediante una simulación de variables discretas con
ayuda del programa Arena. Una vez creado el modelo del estado actual se hace la verificación y
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validación del modelo, esto es, que los resultados arrojados por el programa sean iguales a las
observaciones y tomas de datos obtenidas previamente.
A continuación se procede a realizar la experimentación creando un nuevo modelo con las mejoras
que se sugieren a la actividad de mampostería. Con la información obtenida del simulador de
variables discretas Arena ya se pueden analizar los resultados y comparar los modelos (actual y con
mejoras) de la actividad de mampostería divisoria para sacar las respectivas conclusiones y
recomendaciones de esta tesis.
6) Análisis Estudio de Caso
a) Transporte de material
El transporte de material es esencial para toda labor constructiva ya que es un tiempo contributivo
necesario para la producción. Al ser una necesidad, el transporte siempre existirá por lo cual se
busca minimizar el tiempo de transporte. Al minimizar los tiempos contributivos se busca que este
tiempo pase ser tiempo productivo y así obtener un mayor rendimiento y menor duración en las
actividades. Mediante la aplicación de observaciones instantáneas se busca reducir el tiempo de
transporte de materiales de la actividad de mampostería en el proyecto Sotto Sky Deck de la
constructora Fénix Construcciones S.A. en la ciudad de Bucaramanga.
A continuación se darán las especificaciones y modo de trabajo para cada método de transporte del
material. Es importante notificar que todas las medidas, seguimientos y especificaciones se
realizaron en el proyecto Sotto Sky Deck, Bucaramanga en el primer semestre del año 2015.
El transporte de material de la mampostería se inicia con órdenes de compra realizadas por el
director de obra. Los contratistas suministran bloques de mampostería, bultos de cemento y arena.
Luego, se descarga el material manualmente hasta un primer punto de almacenamiento para los
bloques y los bultos de cemento. Por su parte, la arena se descarga mecánicamente, sin embargo,
ayudantes la desplazan manualmente con palas hasta su primer punto de almacenamiento.
Posteriormente, los materiales se transportan mediante carretillas hasta un segundo punto de
almacenamiento donde se encuentra ubicado el malacate. El único malacate funciona con una sola
canasta en la cual transportan los tres elementos mencionados anteriormente. Una vez los
materiales estén en la placa donde se realiza la actividad, se almacena nuevamente cerca del punto
18
que esta el malacate. Finalmente se lleva el material hasta los puntos donde se encuentran los
mamposteros y se inicia la producción.
La actividad de mampostería no cuenta en principio con el elevador de carga sino hasta cuando la
estructura haya llegado al piso 4 o 5 aproximadamente. Es por esto que el método de transporte en
una primera instancia se hace con un malacate. El principal inconveniente con el malacate es lograr
suplir la demanda de unidades de bloques ya que tiene poca capacidad. Posteriormente se cuenta
con el elevador de carga el cual incrementa la capacidad de subir unidades de mampostería.
Obviamente el elevador de carga es utilizado para las demás actividades de acabados por lo cual
hay que definir un horario estricto que permita satisfacer la demanda de material de todas las
actividades en desarrollo.
La torre grúa es otro método de transporte de bloques que puede ser usado para subir material en
caso que no se pueda con los otros dos métodos. Al igual que el elevador de carga, la torre grúa
tiene actividades constantes que hacen difícil su préstamo para subir material de mampostería. En
consecuencia se debe definir una programación para subir unidades preferiblemente en espacios
donde se identifiquen tiempo muertos en la torrea grúa (varia para cada proyecto). Dicho esto, esta
tesis se centrara sobre la actividad de mampostería a través del uso del malacate.
i) Tipos transporte de material
En la construcción existen dos tipos de transporte de material ya sea transporte vertical o
transporte horizontal. Como se puede inferir, el transporte vertical se encarga de transportar
materiales entre placas mientras que el transporte horizontal lo hace en el mismo nivel de placa. En
el proyecto Sotto Sky Deck se tiene el malacate, elevador de carga y torre grúa como tipos de
transporte vertical. El transporte horizontal en el momento de la toma de datos y observaciones se
hace mediante carretillas y se espera contar con un montacargas que contribuya el transporte
hasta el elevador de carga. A continuación se describirá cada tipo de transporte vertical y se darán
sus especificaciones.
(1) Malacate
El malacate es una máquina que se encarga del transporte vertical de materiales. En este caso se
encarga del transporte de los materiales para ejecutar la actividad de mampostería para las
primeras placas. El uso del malacate se hace para las primeras placas mientras la estructura llega a
un punto donde se puede instalar el elevador de carga. Sin embargo, un buen uso del malacate
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permite abastecer una gran parte de materiales para la mampostería en cada placa. Más adelante
se distinguirá el rendimiento del malacate.
(a) Especificaciones medidas del malacate
Una canasta mide 50cmx70cmx50cm.
En una canasta logra subir 20 bloques H10 o 12 bloques H15 o 24 bloques H7.
El análisis se realizó con un malacate que cuenta con una sola canasta que demora en
cargar y descargar aproximadamente 2 minutos tanto en el cargue como en el descargue.
El ciclo del malacate tiene un promedio de 4min y 20 segundos para subir una canasta al 4
piso, 13,35m de altura. Cada piso aumenta dos (2) segundos tanto en el ascenso como en
el descenso.
El montaje y desmontaje del malacate toma aproximadamente un día.
Se encontró que el tiempo muerto del malacate se debe a la falta de personal y a fallas en
el funcionamiento del malacate.
La siguiente tabla muestra el rendimiento del malacate en el proyecto Sotto Sky Deck medido en 4
días diferentes y teniendo en cuenta los tiempos muertos del malacate.
Tabla 2. Rendimientos por días
Rendimiento malacate por días
Día 06-abr 08-abr 13-abr 29-abr 18-jun
Ladrillos/hora 143,4 145,5 100 93 210
Promedio 138,4
Para obtener el rendimiento real del malacate se realizó una medición durante dos horas de
manera aleatoria en cualquier momento del día y se contaba el tiempo gastado por cada viaje del
malacate. Al saber la cantidad de ladrillos por canasta se podía sacar el total de ladrillos por hora.
Se realizó en diferentes días y meses para obtener un promedio de ladrillos por hora con menor
error y mayor confiabilidad en los datos.
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Tabla 3. Rendimiento Malacate
Malacate
promedio ladrillos / hora ladrillos 1 día #ladrillos placa días en abastecer
138 1245 13391 10,8
El rendimiento es de 138 ladrillos por hora. Este rendimiento es para el piso 4 con 13,35m de altura.
El total de días a abastecer cada placa es de 10,8 días subiendo un total de 13391 ladrillos.
(b) Modo de Trabajo con el Malacate
Actualmente el malacate trabaja con una sola canasta. El personal exclusivo del malacate es el de
un operario y un cargador. El receptor no tiene un trabajador fijo para esta tarea, el encargado es
cualquier ayudante de la mampostería pero no existe un trabajador con ese rol asignado. El primer
almacenamiento del material se encuentra ubicado en la entrada de cargue y descargue. Por medio
de carretillas, dos ayudantes llevan el material hasta el segundo punto de almacenamiento ubicado
a 25 metros y donde se encuentra ubicado el malacate. Se carga la canasta y se sube hasta el piso
donde se necesite material. El transporte vertical de los materiales se hace según la demanda en el
momento pero no tiene una programación establecida para la subida de arena, cemento y ladrillos.
21
Ilustración 3. Layout Estado actual
En la ilustración 1 se observa el proceso actual del transporte de material para la actividad de
mampostería en Sotto Sky Deck. En verde están referenciados los puntos de almacenamiento y en
azul el malacate y la ruta de transporte horizontal desde el primer punto de almacenamiento hasta
el segundo punto de almacenamiento donde se encuentra ubicado el malacate.
A continuación se observa la tabla con la cantidad de ladrillos de cada tipo por placa y en su
totalidad.
22
Tabla 4. Cantidades Ladrillo Sotto Sky Deck
Cantidades Ladrillos Sotto Sky Deck por placa
H15 3819
H10 8630
H7 942
Total 13391
Tabla 5. Cantidades Ladrillo por día
Cantidades Ladrillos Sotto Sky Deck por Día
H15 382
H10 863
H7 95
Total 1339
Con el rendimiento actual de una canasta los días hábiles en abastecer las placas son 10,8 días. El
rendimiento con el malacate está muy cerca de cumplir con la demanda por lo que una segunda
canasta dará abasto para subir el material de mampostería.
El transporte de unidades de H10 (mayor cantidad de tipo de ladrillo) desde el punto de
almacenamiento hasta el segundo punto de almacenamiento por medio de carretillas es de 1886
unidades por día. Por lo tanto con 4,5 horas al día dedicados al transporte horizontal en el Lobby
satisface la demanda diaria de unidades de mampostería.
Tabla 6. Número de viajes diarios del Malacate
Número de viajes Malacate
Elemento Número de viajes Tiempo (min)
H7 4 17
H10 44 191
H15 24 104
Arena 15 48
Cemento 4 16
Total 91 376
Este es el tiempo empleado por el malacate para transportar material hasta el cuarto piso.
Teniendo en cuenta que un viaje demora 4 minutos y 20 segundos. La arena tiene un tiempo de
ciclo de 3 minutos mientras que el tiempo de viaje del cemento es de 4 minutos.
23
(2) Elevador de Carga
El elevador de carga es otro tipo de método de transporte vertical el cual tiene la ventaja de poder
cargar hasta 2 toneladas por viaje. En la ilustración 4 se puede observar la ubicación estratégica del
elevador de carga para el proyecto Sotto Sky Deck. La instalación del elevador de carga se hace
idealmente cuando la estructura vaya en la placa número cuatro o cinco. Una vez montado el
elevador de carga este va a ser el método principal para el abastecimiento de materiales de
mampostería para cada placa.
(a) Especificaciones y modo de trabajo del elevador de carga
“Para la ubicación del elevador se revisó su cercanía con los almacenes, su facilidad de instalación y
anclajes y su acceso fácil con montacargas, por esto se determinó que la mejor ubicación para el
mismo es el balcón del apartamento posterior de 2 alcobas.
Para el viaje desde la planta 1 hasta el sitio de uso, se contara con un elevador con capacidad de 2
Toneladas, para determinar la capacidad máxima de viajes se estableció que el viaje promedio en
los puntos críticos es alrededor del piso 16, puesto que ese es el punto en el que ira la mampostería,
frisos, estucos y morteros y está por acabar la estructura, de tal manera que al pasar el tiempo unos
viajes serán hacia pisos cada vez más altos, pero acabara la estructura disminuyendo la cantidad de
viajes del personal.
Basado en lo anteriormente dicho cada uno de los viajes contando el descargue, cargue y vuelo se
demora alrededor de 9 minutos con material estibado y 16 minutos con material sin estibar (Pinzón,
2014).”1
1 Estudio Layout de Sotto realizado por Ingeniero Jhosymar Pinzón, 2014, pg 10.
24
Tabla 7. Material estibado
Material estibado
Material Unidades/día Cantidad por
estiba
Cantidad de
estibas
Cantidad
real
LADRILLO H10 863 192 5 5
LADRILLO H15 382 144 3 3
ARENA 15m3 1 1 1
CEMENTO 12 25 1 1
LADRILLO H7 94 234 1 1
Tendríamos un total de 11 viajes diarios para la actividad de mampostería para un total de 1 hora y
40 minutos diarios de uso del elevador para uso exclusivo de mampostería.
Ilustración 4. Layout Futuro
En la ilustración 4 se puede observar en verde el almacenamiento del material correspondiente a la
tubería. A su vez el transporte que se debe hacer para llevarlo al malacate. En azul se observa el
punto de elevador y la ruta por donde el montacargas se moverá. En amarillo se encuentra la zona
de descargue del material.
25
(3) Torre grúa
La torre grúa es el modo de transporte principal para cuestiones de estructura. Sin embargo, es una
opción de subir material de mampostería cuando se requiera ya sea por atrasos en los acabados de
la obra o por falla en cualquiera de los otros métodos de transporte. En el proyecto Sotto Sky Deck
solo se cuenta con una torre grúa por lo cual su disposición es muy limitada ya que siempre está
transportando materiales estructurales. El método constructivo es de cajones metálicos, burros y
bandejas por lo cual la torre grua le dedica gran parte del tiempo al transporte de estos elementos
constructivos. Más adelante, se hará un análisis de uso de la grúa por días.
(a) Especificaciones torre grúa
Canasta de 240 bloques de unidades H10.
Tiempo de ciclo de subida de unidades de bloques H10 para el quinto piso es de 20
minutos.
El ciclo consiste en el cargue, transporte vertical (ascenso), descargue y transporte vertical
(descenso) de la canasta.
(b) Modo de trabajo torre grúa
Se necesita realizar un seguimiento día a día de la torre grúa para poder identificar los días en que
la torre grúa tenga tiempo libre o tiempo muerto. Una vez identificados los posibles espacios donde
se pueda utilizar la torre grúa se procede a hacer una programación con el fin de obtener por lo
menos una hora para el transporte de bloques de mampostería cada 5 días. Por ejemplo, si hay que
finalizar una placa en 10 días se tendrán dos horas de subida de material lo que equivale a 1440
unidades de mampostería lo que equivale a 72 viajes con el malacate ahorrando un aproximado de
5 horas. Se asignan los días 1 y 5 en un comienzo para subir las unidades, sin embargo se puede
planificar para cada proyecto según convenga. Los 20 minutos medidos corresponden al cargue,
ascenso y descargue del material con 2 trabajadores cargando y 2 descargando para un total de 4
trabajadores en la actividad. Por cuestiones de logística es importante coincidir con la zona de
cargue y descargue de material para que estas dos actividades se hagan sobre un mismo lado de la
estructura y aumente el rendimiento pues el tiempo de viaje en la torre grúa se reduce al no haber
giro.
26
b) Fases del transporte de mampostería La logística del transporte en mampostería se divide en dos fases que se describen a continuación.
De igual manera se propone un plan de contingencia cuando se presenten dificultades en la obra.
En la Primera fase se contará con un malacate hasta la instalación del elevador de carga que
aproximadamente es cuando el proyecto alcanza el piso 5 de la estructura. El punto de ubicación
del malacate debe ser lo más cercano posible a la zona de descargue para evitar tiempos de
transporte muy largos. Por cada malacate es necesario tener dos canastas para minimizar el tiempo
muerto del malacate.
La segunda fase es la etapa en la que se considera que el elevador de carga pasará a ser la fuente
primordial de abastecimiento para cada placa pues el uso del malacate será considerado como una
fuente secundaria. Si estos dos métodos funcionan adecuadamente la demanda siempre se va a
satisfacer. Sin embargo, cuando por algún motivo, el elevador no esté disponible se debe recurrir a
la grúa como modo de transporte del material. Este caso será considerado como el plan
contingencia.
Tabla 8. Resumen de Métodos de Transporte
Resumen de Métodos de Transporte
Elemento Número de viajes Tiempo
Malacate 91 6 horas 15 min
Elevador 11 1 hora 40 min
Torre grúa 6 2 horas
En la tabla 12 se observa el número de viajes y el tiempo empleado para transportar el material
necesario en un día para las actividades de mampostería. El color rojo corresponde al plan de
contingencia donde es necesario utilizar la torre grúa en caso de no tener disponibles los otros tipos
de transporte en un momento dado.
27
c) Recopilación de datos mampostería La importancia y énfasis que se hace para suplir la demanda en cada placa proviene de datos
tomados en obra en el proyecto Sotto Sky Deck donde se pueden observar una gran variación de
rendimientos de las cuadrillas. El objetivo es potenciar y mantener el rendimiento de las cuadrillas
para que la programación se cumpla e incluso adelante si es posible. A continuación se mostrara el
rendimiento de las cuadrillas de Sotto Sky Deck.
Ilustración 5 Rendimiento comparativo de cuadrillas
El rendimiento de las cuadrillas A y B presenta muchos picos de rendimiento, sin embargo han
demostrado que pueden tener días de más de 25m2 realizados por lo tanto se debe encontrar la
forma de llevar a los mamposteros que den su máximo rendimiento para poder cumplir la meta. La
cuadrilla C tiene el rendimiento más bajo, pues tiene un ayudante menos, pero en el día 8 logro
estar muy cerca de los 20m2. Cabe resaltar que en el día 3,5 y 9 no había material y esto afecto
considerablemente el rendimiento. En el día 10 el malacate dejo de funcionar por lo que el
rendimiento no fue el esperado.
0
5
10
15
20
25
30
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
m2
Rendimiento comparativo cuadrillas
Series1
B
C
28
d) Value Stream Mapping Teniendo los datos recolectados se procede a hacer el Value Stream Mapping de la actividad. En
este, se muestro el flujo de material representado por las flechas gruesas y el flujo de información
representado por las líneas delgadas. Los triángulos son puntos de almacenamiento y las cajas
representan procesos donde se le asigna la cantidad de recursos necesarios para cada uno.
Ilustración 6. Value Stream Mapping de la actividad
Al observar la ilustración 6, se puede apreciar claramente como es el la actividad de mampostería
para así poder tomar decisiones de mejora partiendo del modelo actual. El CT es el tiempo que se
demora en pasar por el proceso una unidad de ladrillo. Por ejemplo, el ayudante encargado del
replanteo gasta 136 segundos en pegar un ladrillo.
29
e) Flow Process Chart A continuacion se muestra el Flow Process Chart Inicial donde se puede apreciar otro formato para
entender la actividad de mampostería. Es una forma sencilla de identificar los procesos, los
tranportes , los almacenamientos, las inpecciones y los atrasos que hay en una actividad en
particular. En este caso se puede observar que existen muchos transportes y la inspeccion solo se
hace al final de la actividad.
Gráfica 1. Flow Process Chart Inicial
30
f) Modelo de Simulación del estado actual
Al tener claro la actividad de mampostería por medio del Value Stream Mapping y Flow Process
Chart se prosigue a realizar una simulación en el software Arena. Como se explicó antes, este es un
simulador de variables discretas que permite simular el estado actual de la actividad a analizar.
Antes de continuar es importante tener claro los símbolos que usa el programa Arena por lo que en
la siguiente tabla se mostrarán las convenciones del modelo.
Tabla 9. Convenciones Arena
Convenciones Arena
Módulo para crear
entidades.
Módulo para
reunir todas la
entidades al final
de la simulación
Módulo principal
para procesar
entidades en el
modelo.
Módulo de toma
de decisiones en la
simulación.
Módulo para
replicar entidades.
Módulo para
signar variables o
atributos a una
entidad.
Módulo que
permite demorar
una entidad hasta
recibir una señal.
31
A pesar que en la actividad de mampostería se incluye el transporte de Arena y Cemento, se
decide no incluirlos en el modelo ya que el transporte de estos materiales no es relevante y en las
observaciones nunca se evidencio que fueran actividades críticas. El modelo consta de 6 procesos;
Descarga de ladrillos, Transporte al acopio, Transporte al malacate, Ascenso de ladrillos, Transporte
a cuadrillas de mamposteros y Mampostería. Cada uno de estos tiene una duración medida en
campo y asignada una distribución por medio de Input Analyzer para ser más exactos y precisos en
los datos obtenidos. El general al modelo le entra una cantidad de ladrillos divididos en 12
entidades que al llegar al ascenso del material se dividen en entidades más pequeñas con el
objetivo de representar la cantidad de viajes hechos por el malacate. Estas entidades, luego de
pasar por decisiones en el modelo, llegan a los mamposteros quienes se encargan de hacer la
mampostería. Se registran las entidades totales que salen del modelo y con estas se pueden
calcular cuántos metros cuadrados se están realizando. El modelo tiene en cuenta 10 días de
trabajos y se repite la simulación 10 veces para obtener una mayor exactitud en los datos de salida.
A continuación se mostraran imágenes del modelo y se explicara que se realiza en cada paso para
obtener un mayor entendimiento de este.
Ilustración 7. Primera Parte modelo actual en Arena
En la ilustración 6 se observa el inicio del modelo de la situación actual de la actividad de
mampostería. Para la llegada de ladrillos se considera que llegan 12 entidades las cuales tienen 133
ladrillos cada una. A su vez, se le asigna una expresión discreta donde la llegada de ladrillos será por
días con una probabilidad de cumplimiento del 50% cada dos días, 80% cada 3 días y el 100% cada
32
cuatro días. El siguiente recuadro es el proceso de la descarga de ladrillos. Para este proceso se
cuenta con 3 ayudantes de ladrillos y el tiempo de ejecución se representa de forma triangular con
90 minutos como el valor esperado, 45 minutos como el valor mínimo y 120 minutos como el valor
máximo para descargar el material. Posteriormente está el transporte al acopio el cual tiene
asignados dos ayudantes para realizar el transporte con una media de 2 minutos y una desviación
estándar de 0,39 minutos. Luego llegamos a una decisión que establece si el número de salidas del
transporte al acopio es igual a 2 la entidad esperara la señal de los mamposteros para enviar el
material, de lo contrario las entidades siguen al Acopio (lugar de almacenamiento). Este Acopio
espera la señal para poder seguir con la actividad y manda las entidades una por una.
Ilustración 8. Segunda Parte modelo actual en Arena
La ilustración 7 muestra la continuación del modelo en Arena. El transporte al malacate se realiza
con 3 ayudantes. Este transporte se hace mediante carretillas y contempla el tiempo de cargue
descargue y acarreo del material. A su vez, se calcula la total cantidad de viajes que se deben hacer
hasta el malacate y con esta información se calcula hacen las operaciones probabilísticas que nos
da una media de 150 minutos y 1,46 minutos como desviación estándar. La capacidad del malacate
es inferior al de la carretilla, es por esto que cada entidad se divide 6 veces para ahora tener
entidades que contienen 24 ladrillos. Luego se hace el transporte vertical el cual usa a tres
ayudantes y el malacate. El tiempo de ciclo del malacate se comporta con una distribución normal
con una media de 6,25 minutos con una desviación estándar de 0,47 minutos. Al llegar los ladrillos
a la placa donde se necesitan, dos ayudantes se encargan del transporte de estos a los
mamposteros. Nuevamente, el comportamiento que se le asigna es una distribución normal con
media de 2,78 y con una desviación estándar de 0,4. Actualmente existen dos ayudantes realizando
labores de mampostería. Después de registrar sus rendimientos se obtiene que por cada entidad
33
que llegue se demoraran 0,61 horas para culminar su actividad con una desviación estándar de 0,11
horas.
Ilustración 9. Segunda Parte modelo actual en Arena
Por último, se registran el número de salidas y los mamposteros dan la orden de traer más ladrillos
una vez hayan acabado con 5 entidades. Además se asigna una nueva variable que cumple el
objetivo de mandar una señal al inicio del modelo para que manden entidades al mampostero al
iniciar la simulación. Cabe resaltar que este proceso solo se da una vez ya que es solo para iniciar la
simulación pues de lo contrario el modelo esperaría que los mamposteros acaben mínimo 5
entidades y por este motivo el modelo no tendría flujo de entidades.
En la siguiente tabla se muestra el resumen de los tiempos de cada actividad
Tabla 10. Resumen duraciones actividades
Proceso Distribución μ σ2 min máx
Descarga ladrillos Triangular 90 - 45 120
Transporte acopio ladrillos Normal 2 0,39 - -
Transporte al malacate Normal 9,4 1,46 - -
Ciclo malacate Normal 6,25 0,47 - -
Transporte a mamposteros Normal 2,78 0,4 - -
Mampostería Normal 0,61 0,11 - -
Antes de realizar la simulación se necesita saber cuántas réplicas de estas se deben realizar para
que alcanzar un porcentaje de confiabilidad del 95%. Para esto se realiza una prueba piloto de 10
réplicas y se obtienen los siguientes resultados.
Tabla 11. Datos prueba piloto
Número salidas Half Width Mínimo Máximo S ε
131 2,22 125 134 0,520 0,05
34
Posteriormente, se realiza una serie de iteraciones para determinar el número de corridas R2
cumpliendo la siguiente desigualdad.
Dado que R esta en ambas expresiones, se supone que a partir del R inicial que se
calcula a continuación.
Entonces se inicia a iterar desde 11 del lado derecho de la ecuación hasta que R tome un valor
menor o igual a la expresión.
Tabla 12. Numero de réplicas necesarias
Como se observa en la tabla 12 el número apropiado de réplicas para tener una confiabilidad de
95% es de 14.
Tabla 13. Nuevos valores con 14 réplicas del modelo actual
Los resultados arrojados por la simulación indican que en 10 días los mamposteros sacan en
promedio 131 entidades de ladrillos. Esto quiere decir que en 10 días logran hacer entre dos
mamposteros 262m2 de mampostería. En los rendimientos obtenidos medidos en campo se
registró un rendimiento de 28m2 diarios en promedio. Se verifica que los resultados son
congruentes con el valor esperado obtenido de las mediciones en campo.
Los datos solo tienen un erros del 6,4% por lo cual se decide ir al siguiente paso donde se realiza el
modelo futuro con las mejoras propuestas.
GL 11 12 13 14
ta 2,59 2,56 2,53 2,51
R 14 13,84 13,68 13,57
Número salidas Half Width Mínimo Máximo S ε
131,4 2,19 125 134 0,562 0,05
35
7) Propuestos de Mejora
a) Propuestas Malacate
Se debe contar con el personal suficiente para sacar el mejor provecho del malacate al igual que
una segunda canasta. A su vez se debe eliminar un punto de almacenamiento y transportar el
material desde el punto de descarga hasta el malacate directamente. En la simulación esto se
representara eliminando un proceso y aumentando el tiempo de; transporte el cual ya no tiene una
longitud de 25 metros sino de 30 metros por lo cual por cada metro de más, la duración del
transporte incrementa 0,31 minutos. En consecuencia la nueva duración del transporte será la
siguiente;
El solo tener una canasta hace que ya sea el cargador o receptor sume 2 minutos de espera por
ciclo. Una segunda canasta permitirá una reducción en el tiempo de ciclo ya que mientras un
ayudante está descargando las unidades en algún piso superior, el ayudante del Lobby pueda
comenzar a cargar la canasta sin tener que esperar al descargue en el piso superior y descenso de la
misma. Por lo tanto el tiempo muerto del malacate se reducirá considerablemente y el tiempo de
ciclo se reduciría en un 40%. En consecuencia aumenta considerablemente el rendimiento del
malacate.
Ilustración 10. Ciclo Malacate para piso 4
De acuerdo a las consideraciones anteriores se necesitan 3 trabajadores con el malacate; 1
operario, 1 receptor y 1 cargador. Tener muchos puntos de almacenamiento implica disponer de
tiempos innecesarios en el transporte horizontal de material y afecta el rendimiento de la actividad
y la utilización de espacios y orden de la obra. Es por esto que en el nuevo modelo se realizara la
36
simulación con 2 canastas de malacate. Esto se logra realizando operaciones probabilísticas a la
distribución normal encontrada anteriormente sabiendo que el tiempo se reduce la mitad en cada
ciclo como se muestra a continuación;
(
) ( )
Es importante aclarar que no se necesitan más ayudantes de los que se encuentran actualmente
pues lo que se logra hacer con la segunda canasta es aumentar el número de transportes
disminuyendo el tiempo de espera de los ayudantes.
De igual forma al observar los resultados en la simulación se ve como los ayudantes de
mampostería y del malacate tienen un coeficiente de trabajo muy bajo por lo cual se recomienda
disminuir el número de ayudantes en este proceso el cual genera un ahorro económico significativo
en el proceso.
Gráfica 2. Utilización de ayudantes en el modelo actual
Tabla 14. Coeficientes de los ayudantes en el modelo actual
Sin embargo, también se puede concluir que la cuadrilla de mamposteros esta al tope del
rendimiento y pueden usarse más cuadrillas de mamposteros para realizar el trabajo. Esto se puede
Scheduled utilization Promedio
Ayudante Ladrillos 0,5546
Ayudante Mampostería 0,1156
Cuadrilla Mamposteros 1
Malacate Ladrillos 0,1301
37
evidenciar en las esperas de cada uno de los procesos como lo muestro el simulador Arena en la
siguiente tabla.
Tabla 15. Tiempos de espera modelo actual
Se observa que en la mampostería, las entidades esperan hasta 22 horas lo cual equivale a 2 días ya
que el modelo simula un día como 10 horas de trabajo. De igual forma la descarga de ladrillos
también tiene una alta espera por lo cual se podría tener otro ayudante que ayude con el
descargue del material.
Esperas Tiempo (h)
Espera Acopio 1,5414
Espera Ascenso Material 0,9847
Esperea Descarga 15,5565
Espera Mampostería 22,7108
Espera Transporte a Cuadrillas 0
Espera Transporte Acopio 0
Espera Transporte al Malacate 0,7609
38
i) Programación Diaria del Malacate
Se procede a realizar una planeación en la mañana y la tarde del modo en que debe ser utilizado el
malacate para poder cumplir con las necesidades de los mamposteros. En la programación se tiene
en cuenta únicamente la jornada laboral y se incluyen los recesos de los trabajadores. De igual
manera se da el espacio al transporte vertical de los materiales que constituyen la actividad de
mampostería como lo son la Arena y el cemento.
Tabla 16. Programación Malacate Mañana
Programación Malacate Mañana
07:00 08:00 09:00 09:15 10:00 11:00 12:00
Ladrillos Ladrillos Receso Arena Ladrillos Ladrillos Almuerzo
Tabla 17. Programación Malacate Tarde
Programación Malacate Tarde
13:00 14:00 15:00 15:15 16:00 17:00
Ladrillos Ladrillos Receso Ladrillos Arena Cemento
Es importante que el transporte del cemento se haga en la última hora para que al comienzo de
cada jornada los mamposteros tengan todo el material necesario para ejecutar su actividad.
b) Propuestas Elevador de Carga En la simulación solo se contempla el uso del malacate, sin embargo se dan unas recomendaciones
para el uso del elevador de carga cuando la obra se encuentre en su segunda fase de la actividad de
mampostería.
39
i) Programación del elevador de carga
Tabla 18. Programación elevador de carga
Programación Elevador de carga
07:00 07:30 09:00 09:15 10:00:00 a.m.-17:00:00 p.m.
Subida Personal Ladrillos Receso Arena y Cemento Demás actividades
El uso del elevador será exclusivo para la actividad de mampostería de 7:30 a 10:00 de la mañana
con una holgura de 35 minutos pues el tiempo total disponible para trabajar es de 2 horas y 15
minutos y teóricamente se gastan una hora y 40 minutos. Por lo tanto Se debe abastecer en este
tiempo toda la actividad e incluso se puede iniciar el transporte de otros materiales de acabados si
se logra terminar antes de tiempo.
ii) Almacenamiento elevador de carga
Para lograr el rendimiento de la mampostería, se requiere recibir en obra 942 ladrillos H7, 8630
ladrillos H10 y 3819 ladrillos H15 cada 10 días hábiles, o 95 ladrillos H7, 863 ladrillos H10 y 382
ladrillos H15 diarios, lo que representa un viaje de ladrillos al día, pero por la fiabilidad en las
entregas de los proveedores de ladrillo es necesario tener almacenado en obra material necesario
para trabajar 4 días sin llegada de ladrillo. Por la necesidad del ingreso de este volumen de ladrillo
diario es necesario recibirlo, descargarlo, almacenarlo y transportarlo en estibas de 0.9mx1.2m.
Tabla 19. Cantidad Estibas Ladrillo
Tipo Cantidad Necesaria Cantidad por Estiba Cantidad de estibas Área Necesaria
H10 3452 192 18 19,3m2
H15 1528 144 11 11,8m2
H7 377 234 2 2,2m2
TOTAL 31 33,3m2
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En la ilustración 2 se puede observar el punto de almacenamiento de los bloques. Estará ubicado
cerca al punto de descargue. Se utilizara un montacargas para el transporte en el Lobby el cual
tendrá el recorrido mostrado en azul en la ilustración 2. En los pisos superiores se utilizara un
montacarga manual para poder transportar las estibas.
c) Propuestas Torre Grúa Al igual que con el elevador de carga, con la torre grúa se dan unas recomendaciones de uso para la
actividad de mampostería.
En Sotto Sky Deck se realizó un seguimiento de las actividades de la torre grúa durante el ciclo de
10 días de la placa. En el primer día se transporta el hierro necesitado para armar las columnas de
la placa. El segundo día prima la actividad de subir latas, engrasarlas y ponerlas en columnas o fosos
para posteriormente fundir los elementos estructurales. El tercer y cuarto día presenta
principalmente actividades de encofrar y desencofrar las latas. El día cinco, seis y siete la grúa se
enfoca en el movimiento de formaleta. Los días ocho y nueve suben hierro, estribos y hace
movimientos de formaleta que aun falten. Estos últimos dos días ya presentan altos tiempos
muertos. El día 10 la torre grúa es usada para mover la manguera en la fundida de la placa. Para
todos los días se tomó el tiempo muerto de la grúa para poder identificar espacios que pueda ser
utilizada para otras actividades fuera de la estructura.
Ilustración 11. Tiempo muerto de torre grúa en Sotto
0
50
100
150
200
dia 1 dia 2 dia 4 dia 5 dia 6 dia 7 dia 8 dia 9
Min
uto
s
Tiempo muerto por dias
41
Es fácil identificar los días en que se podría utilizar la torrea grúa para actividades fuera de la
estructura. Los días ocho y nueve que tienen cincuenta minutos y casi 3 horas de tiempo muerto
respectivamente por lo cual en estas últimas etapas del ciclo se puede subir materiales de
mampostería en caso de ser necesario.
Cabe resaltar que el día 10 la grúa esta todo el día ocupada en cuestiones de la fundida. Sin
embargo este día entero se podría utilizar para el transporte de materiales de acabado pues con el
personal que hay en placa se podría mover la manguera de concreto manualmente tal y como se
hace en las primeras placas de la estructura y así obtener un día completo para el transporte
vertical de otros elementos.
d) Experimentación Modelo de Simulación Teniendo en cuenta las mejoras descritas anteriormente procedemos a realizar el modelo futuro y
analizar los resultados.
Los cambios realizados fueron los siguientes;
1. Segunda canasta del malacate.
2. Pasar de 3 ayudantes a 5 ayudantes de cuadrilla de mamposteros.
3. Disminuir de 2 a 1 ayudante el proceso de transporte a mamposteros.
4. Eliminar el transporte al acopio (2 ayudantes libres)
Para este nuevo modelo se tuvo en cuenta que el simulador Arena tiene cierto límite de cantidades
en su proceso. Es por esto que ahora se dividieron en 6 entidades de 266 ladrillos cada una y
posteriormente se dividieron en 6 para un total de 45 ladrillos por cada entidad final. Teniendo esto
en consideración, se recalcularon las duraciones teniendo en cuenta que la cantidad de ladrillos era
mayor. En la siguiente tabla se muestran los nuevos tiempos para el modelo.
Tabla 20. Resumen tiempos modelo futuro
Proceso Distribución μ σ2 min máx
Descarga ladrillos Triangular 70 - 45 100
Transporte al malacate Normal 22 1,89 - -
Ciclo malacate Normal 6,25 0,47 - -
Transporte a mamposteros Normal 5,4 0,56 - -
Mampostería Normal 1,19 0,21 - -
Como se observa el tiempo del malacate permanece igual que en primer modelo. Esto se debe que
a pesar de transportar más ladrillos se cuenta con una canasta de más para realizar esta actividad.
Bajo este modelo el número de salidas es de 90 entidades de 133 ladrillos cada una.
42
e) Flow Process Chart Futuro En la ilustracíon 12 se observa el Flow Process Chart Futuro donde se puede ver inmediatamente
que el numero de procesos, transporte y almacenamiento disminuyen. En consecuencia, estos
ahorros de procesos se ven evidenciados en la duracion total de la actividad de mamposteria para
cada placa.
Ilustración 12 Flow Process Chart Futuro
43
f) Value Sream Mapping Formato A3 Antecedentes
- Antecedentes del problema.
Se inicia la actividad de mampostería cuando el proyecto ya tiene un atraso en la programación. Se habla con
un contratista para iniciar las actividades desde el último sótano. La duración de la actividad está tomando
más tiempo de lo programado.
- Condiciones del problema.
El proveedor no cumple estrictamente la programación de suministro de unidades de mampostería. En los
pisos sobre el nivel el suministro se hace mediante un malacate que no satisface la demanda según la
programación. Hay poco personal trabajando por parte del contratista.
- Importancia del problema.
Es parte de la ruta crítica de los acabados y su atraso perjudica el inicio de otras actividades en obra.
Condiciones Actuales
Análisis Causa
- 5 por ques
1. La mampostería para cada placa tiene una duración mayor a lo calculado anteriormente.
2. El rendimiento de los mamposteros es muy bajo.
3. Hay tiempos donde los mamposteros quedan sin material, ya sea arena o unidades de mampostería.
4. El sistema (malacate) que se está utilizando para subir el material no satisface la demanda.
5. No tiene la capacidad suficiente y constantemente entra en mantenimiento.
Condición deseada
Plan de implementación
Segunda canasta en el malacate.
El solo tener una canasta hace que ya sea el cargador o receptor sume 2 minutos de espera por ciclo. Por lo
tanto el tiempo de ciclo se reduciría en un 40%.
Eliminar un punto de almacenamiento de bloques.
Se deben utilizar 4 cuadrillas de mamposteros. A su vez disminuir la cantidad de ayudantes en labores de
transporte.
Seguimiento
Se realizara un modelo actual y un modelo futuro de los estados de la actividad de mampostería. Estos modelos se
realizaran mediante el software de simulación de variables discretas Arena. En primera instancia se realiza el modelo
del estado actual y se verifica que los resultados sean congruentes con los datos analizados anteriormente. Se
procede a realizar la simulación de la actividad con mejoras y se comparan las dos simulaciones.
Comparación de resultados
El rendimiento del modelo actual es de 262m2 en 10 días mientras que el modelo futuro arroja un valor de 324 m2
en 10 días. En consecuencia se logra pasar de una duración de 21 días en la actividad a 17 días para culminar con las
labores relacionadas con la mampostería utilizando el mismo número de recursos.
44
8) Análisis de Resultados A continuación se presentara el análisis y la comparación de los resultados obtenidos en los dos
modelos de Arena. Se analizaran las esperas de las entidades en cada proceso, el número de
recursos y el uso de cada uno de ellos y el rendimiento final de cada simulación. En general se
obtuvo los resultados esperados ya que el rendimiento en la simulación del estado futuro es mayor
que el modelo actual.
a) Esperas Tal y como se observa en la tabla 17, las esperas que llaman la atención son la del proceso de
descarga de ladrillos y de mampostería pues están tienen 15 horas y 22,7 horas de espera
respectivamente. La simulación plantea una jornada laboral de 10 horas por lo cual una entidad en
la actividad de mampostería puede durar hasta 2 días en espera. Por su parte, en la simulación del
estado futuro la descarga de ladrillos reduce considerablemente su espera de 15,5 horas a tan solo
3 horas. En la mampostería la espera de una entidad aumenta a pesar que se aumentaron las
cuadrillas pues la llegada de material también aumento. La espera aumento de 22,7 horas a 28,5
horas, sin embargo, el rendimiento de la actividad es mayor en la simulación del estado futuro.
Tabla 21. Tiempo de espera modelo actual
Tabla 22. Tiempo de espera modelo futuro
Esperas Tiempo (h)
Espera Acopio 1,5414
Espera Ascenso Material 0,9847
Esperea Descarga 15,5565
Espera Mampostería 22,7108
Espera Transporte a Cuadrillas 0
Espera Transporte Acopio 0
Espera Transporte al Malacate 0,7609
Esperas Tiempo (h)
Espera Acopio 2,2633
Espera Ascenso Material 0,974
Esperea Descarga 2,9343
Espera Mampostería 28,4833
Espera Transporte a Cuadrillas 0,2409
Espera Transporte al Malacate 0,0439
45
b) Recursos La totalidad de recursos utilizados fueron los que se muestran en la tabla 19. En total se utilizan 12
ayudantes para realizar los procesos en la actividad de mampostería. En el título “Scheduled
Utilization” se puede apreciar el coeficiente de uso de cada tipo de recurso que se utilizó. Se puede
observar como los ayudantes de ladrillos y el malacate son usados muy poco por lo cual es un buen
indicador de un posible exceso de personal en la actividad. En cambio los ayudantes de la cuadrilla
de mamposteros están al tope con su trabajo pues su coeficiente es igual a 1. Bajo el mismo
razonamiento anterior, se puede pensar que son necesarias más cuadrillas para realizar la
actividad.
Tabla 23. Recursos en modelo actual
En la gráfica 3 se muestra claramente el comportamiento de cada uno de los ayudantes donde el
color azul son los ayudantes de ladrillos, el rojo los ayudantes de mampostería, amarillo la cuadrilla
de mamposteros y en verde el malacate.
Gráfica 3. Uso de los recursos en modelo actual
La tabla 20 muestra el uso de recursos usados en el modelo con los cambios realizados. La totalidad
de recursos en esta simulación es de 14 ayudantes, sin embargo se eliminó una actividad la cual
tenía 2 ayudantes de ladrillos por lo cual se tiene el mismo número de recursos en ambas
actividades. Se aprecia instantáneamente que el coeficiente de los ayudantes de ladrillos bajo de
Scheduled utilization Promedio # Recursos
Ayudante Ladrillos 0,5546 5
Ayudante Mampostería 0,1156 2
Cuadrilla Mamposteros 1 3
Malacate Ladrillos 0,1301 2
46
0,5 a 0,3. A su vez, al igual que en el modelo anterior la cuadrilla de mamposteros sigue teniendo
un coeficiente en 1 lo cual indica que están trabajando todo el tiempo. Estos datos son coherentes
con las esperas encontradas anteriormente y se puede deducir que la espera se debe a que la
cuadrilla de mamposteros está al límite de su capacidad en su actividad.
Tabla 24. Recursos modelo futuro
En la gráfica 4 se muestra claramente el comportamiento de cada uno de los ayudantes donde el
color azul son los ayudantes de ladrillos, el rojo los ayudantes de mampostería, amarillo la cuadrilla
de mamposteros y en verde el malacate
Gráfica 4. Uso de recursos en modelo futuro
Scheduled utilization Promedio # Recursos
Ayudante Ladrillos 0,2904 6
Ayudante Mampostería 0,1634 1
Cuadrilla Mamposteros 1 5
Malacate Ladrillos 0,0953 2
47
c) Rendimiento El numero de salidas en el modelo actual equivale a 131 entidades. Estas entidades estan
compuestas por 25 ladrillos. Con estos datos ya se puede sacar el renidimiento de la actividad en
metros cuadrados para 10 dias como se muestra acontinuacion.
En el caso del modelo futuro, el número de salidas es de 90 entidades. Como se explicó
anteriormente, esto se debe a que por motivos del simulador fue necesario adoptar menos
cantidad de entidades para el funcionamiento correcto de este. Bajo este escenario cada entidad
equivale a 45 ladrillos y se procede a realizar el mismo cálculo para obtener los metros cuadrados
finales.
Se observa que la diferencia en los 10 días es de 55m2. Considerando que la meta es de 550m2 para
terminar la actividad se obtiene que los días necesarios para terminar la actividad es de 21 para el
caso del modelo actual y de 17 para el modelo futuro.
48
9) Conclusiones y Recomendaciones Lo más importante de esta actividad que aplica a todos los métodos de transporte de unidades de
mampostería es el compromiso entre el proveedor y la obra de cumplir con la programación
establecida desde un inicio. Es de suma complejidad tener el control sobre un externo como es el
caso del proveedor de bloques o ladrillos. Sin embargo, mostrar las metas de la empresa al
proveedor mejorara la comunicación y el compromiso entre ambas partes.
Una manera de lograr esta transparencia puede ser una reunión semanas antes al inicio de las
actividades con los proveedores. En esta reunión se expondrán los requerimientos solicitados por
parte de la empresa y la programación completa indicándole al proveedor cuáles son sus tareas y
cuando las tiene que realizar. El proveedor al ser notificado del proyecto tendrá información
suficiente para tomar una decisión de comprometerse o no con la empresa para el trabajo
solicitado.
Algo similar sucede con el contratista de mampostería ya que esta actividad está a cargo de una
empresa contratista. El rendimiento de estas puede variar dependiendo de la disponibilidad de
material y área para trabajar o de la motivación de cada mampostero. Ya se ha hablado de las
estrategias para suplir la demanda de ladrillos entonces el enfoque va dirigido hacia la motivación
de las cuadrillas. Es por esto que se debe comunicar el objetivo de finalizar la mampostería de una
placa según lo programado logrando que los trabajadores tengan una meta fija. Se propone
informar a los mamposteros del rendimiento que está realizando cada uno diariamente por medio
de graficas colocadas en el piso que corresponda con el objetivo de que los contratistas estén
comprometidos con el proyecto. Teniendo esta información se podrá sacar cual fue la cuadrilla que
obtuvo un mejor rendimiento por piso y el contratista puede utilizar algún tipo de incentivo para
que las tres cuadrillas se esfuercen por cumplir la meta establecida.
En conclusión, el trabajo realizado cumplió con el objetivo de Realizar una propuesta de mejora
para la actividad de mampostería divisoria basada en un análisis cuantitativo y validado a través de
simulación por eventos discretos. Para este resultado fue clave identificar las posibles mejoras a
partir del mapeo de procesos con herramientas como el Flow Process Chart y el Value Stream
Mapping pues se logró obtener un rendimiento más alto al calculado en un principio. Cabe resaltar
que se usa la misma cantidad de recursos para los dos modelos y que una redistribución de ellos
llevó a tener un mayor rendimiento.
49
A su vez, el software de simulación Arena fue indispensable para analizar cada modelo ya que los
resultados arrojados por el programa fueron consistentes con la realidad y es una herramienta que
puede seguir siendo utilizada para evaluar eventos discretos.
Después de analizar a fondo la actividad de mampostería se recomiendan los siguientes puntos.
Preferiblemente ubicar el malacate lo más próximo posible al lugar de la llegada de ladrillos
para evitar el transporte. En caso de no ser posible contar con máximo un punto de
almacenamiento.
En el malacate deben trabajar 3 ayudantes y 2 canastas para optimizar su rendimiento.
Debe haber una mayor transparencia entre la constructora y los proveedores y/o
contratistas.
Realizar mediciones y mapeos de las demás actividades en obra para eliminar desperdicios
y generar valor.
Esta tesis se centra en la actividad de mampostería únicamente. Sin embargo, esta misma
metodología puede implementarse para muchos otros procesos constructivos y actividades que son
esenciales en una obra como el armado de columnas y vigas, los muro pantallas, las losas y la
cimentación al igual que cualquier actividad de acabados. El caso ideal es aplicar esta metodología a
todas las actividades posibles. Además, se pueden identificar los tiempos productivos, contributivos
y no contributivos en una obra mediante el uso de Lean Construction para tener un mayor
entendimiento y noción de lo que realmente está ocurriendo en la obra. La medición de 5 minutos
es una herramienta de Lean que permite clasificar estos tiempos para así poder tomar acciones
para disminuir los tiempos contributivos y mitigar los tiempos no contributivos.
50
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