Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO FACULTAD DE QUIMICA “ELABORACIÓN DE LOS PLANES DE CONTROL EN UN PROYECTO DE CONSTRUCCIÓN DE UNA PLANTA QUÍMICA” TRABAJO ESCRITO VÍA CURSOS DE EDUCACIÓN CONTÍNUA. QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE : I N G E N I E R O Q U Í M I C O P R E S E N T A : HERNÁNDEZ HERNÁNDEZ QUETZALCÓATL MEXICO. D.F. 2007 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. JURADO ASIGNADO: PRESIDENTE: Prof. Eduardo Rojo y de Regil. VOCAL: Prof. José Antonio Ortiz Ramírez. SECRETARIO: Prof. Ernesto Pérez Santana. 1er. SUPLENTE: Prof. Domingo Alarcón Ortiz. 2do. SUPLENTE: Prof. Ramón Ramírez Martinell. SITIO DONDE SE DESARROLLÓ EL TEMA: Biblioteca de la Facultad de Química y Domicilio. ASESOR DEL TEMA: _______________________ Prof. Ernesto Pérez Santana. SUSTENTANTE: _____________________________ Quetzalcóatl Hernández Hernández. ¿Maestro, dónde está ese monumento Que el pueblo y el gobierno en Tu honor han levantado? ¿Dónde? ¿Dónde está ese monumento? * Prof. Leobardo Ricardo Prudencio† He aquí mi aportación: Dedico el presente trabajo a: Todos los profesores que han participado en mi formación, desde la más elemental hasta la profesional. Gracias por su paciencia, apoyo y consejos. Muy en especial, a los maestros rurales. Muy en específico a: Profa. Ma. Evangelina Hernández Domínguez Prof. Ignacio Hernández García. Mis mejores maestros. * Fragmento del poema “El Mártir del Desierto” † 1er profesor bilingüe de la comunidad indígena de Zacualpan. Estado de Colima. Agradecimientos: A mis padres y hermanos que a lo largo de toda mi vida no han sabido más que amarme y apoyarme, gracias, porque a lo largo de toda una vida llena de amor, trabajo y sacrificios han forjado todo lo bueno que hay en mi persona. Muchas gracias por todo, por favor disculpen tantas ausencias, creo que yo las he sufrido más. Espero que por siempre sigamos tan unidos como ahora. Los quiero mucho. (También a Hércules) A mis familias de Santo Tomás Huatzindeo y de Acámbaro, Muchas gracias por estar siempre al pendiente de mí. Lamentablemente la distancia nos ha limitado convivencia pero jamás logrará que los olvide, a cada momento de mi vida recuerdo quien soy y de donde vengo y esos recuerdos me llevan a donde están ustedes. A Perla del Rocío Moreno Castilla. Hace ya tiempo que todo lo que hago tiene alguna aportación tuya, te haz convertido en la sangre que da vida a mi cuerpo, por lo que obviamente este trabajo no sería posible sin esa fuerza que me das en el día a día. Muchas gracias por dejarme ser parte de la gente que quieres y gracias también a ellos que tan amablemente me han recibido, mi sincero agradecimiento. A mis amigos y compañeros de la Facultad de Química, de la Facultad de Ingeniería y anexas, que con su compañía y amistad lograron que me sintiera como en casa. Gracias porque en la loca travesía de convertirse en adultos no pude encontrar mejores compañeros de viaje. Gracias por abrirme las puertas de su casa y compartir un poco de su familia conmigo, gracias pues, por convertirse en mis amigos, pero de los buenos, de esos que no se encuentran tan fácil. A mis amigos Salvaterrícolas, sin quienes simplemente la vida sería un error. Con ustedes he aprendido que la verdadera amistad continúa creciendo a pesar de la distancia. A la compañía “ESPECIALIDADES QUIMICAS S.A. DE C.V.”3, muy especialmente al Ing. Roberto Pérez, que me dio acceso total a la información del proyecto, con sus consejos y guía me ayudaron a conformar el presente trabajo. Gracias, totales. Un agradecimiento muy especial a la Dra. Rosa María Ramírez Zamora. Por toda su comprensión y apoyo en la realización de mi servicio social y de este trabajo. A la Universidad Nacional Autónoma de México. A toda ella, que me ha dado tanto, en sus aulas, en sus recintos, en sus plazas, en su gente, en su diversidad, en su vitalidad, en todo. Gracias y espero honrarte a ti, mi “Alma Mater”, dignificar tu nombre y a la hermosa profesión que elegí. 3 NOMBRE FICTICIO. Se mantiene bajo reserva el nombre de la compañía. Índice ÍNDICE Introducción . . . . . . . . . 1 1. Métodos de administración y control de proyectos. . . . 4 1.1 Diagrama de Gantt. 1.2 Diagrama de flechas. 1.3 Método PERT/CPM. 1.4 Método de la Ruta Crítica. • Curvas costo/tiempo. • Metodología de la aplicación de la ruta crítica. 1.5 Método PERT. 2. Panorama general de las etapas típicas de un proyecto de construcción de una planta química. . . . . . . . 18 2.1 Definición de metas. 2.2 Planeación. 2.3 Ingeniería básica. 2.4 Ingeniería de detalle. 2.5 Procuración. 2.6 Construcción. 2.7 Pruebas y Arranque. 2.8 Habilidades y actividades de un gerente de proyecto. 3. CASO DE ESTUDIO: Control de un proyecto de construcción de una planta química. . . . . . . . . 27 3.1 Descripción del proyecto. 3.2 Justificación. 3.3 Etapas. 3.4 Métodos de control aplicados. • Diagrama de Gantt. • Método de la ruta crítica. • Control de costos. 3.5 Retrasos. 3.6 Comparación entre la teoría y lo aplicado. 4. Conclusiones. . . . . . . 44 Bibliografía. . . . . . . . . . 46 Apéndice A. Diagramas de Gantt. Apéndice B. Control de costos. Apéndice C. Gráficos de ventas. Apéndice D. Introducción 1 INTRODUCCIÓN. La administración de proyectos es una técnica relativamente joven, su origen se remonta a los esfuerzos de programación de la producción en fábricas de la Gran Bretaña a finales del siglo XIX y su objetivo inicial era el controlar el avance de las órdenes de trabajo, por medio del registro de demoras de la producción en una gráfica de barras, estas gráficas se fundamentan en la determinación y representación de las actividades principales de una operación o trabajo, estableciendo su secuencia y duración en la ejecución de dichas actividades, la escala se establece en días y el origen coincide con el inicio de la operación, originando un programa de actividades que muestra su duración, fechas de inicio, fechas de terminación y secuencias de actividades para la realización de dicho trabajo, lo cual nos permite analizar los tiempos necesarios para concluir dicha operación. Este método ideado por Henry Lawrence Gantt, (Estados Unidos, 1913), marcó el inicio del uso de técnicas científicas para la administración de proyectos, a la fecha es ampliamente utilizado, aunque no es su forma original, debido a las modificaciones que ha sufrido a través del tiempo y que han mejorado su aplicación. Las modificaciones más relevantes son las realizadas después de la segunda guerra mundial, en las que la idea básica se soporta en la teoría de redes. Una red es un gráfico que consta de flechas para representar las actividades de un proyecto, colocadas en el orden en que se dan en el proyecto, las flechas implican tiempo y costo por uso de recursos (mano de obra, materiales,maquinaria o equipo). Las redes muestran las relaciones de precedencia/secuencia entre actividades, de manera tal que del inicio a la conclusión del proyecto quedan definidos varios caminos permitiendo esto el elaborar un programa de tiempos y uso de recursos para todas las actividades. De estos diversos caminos solo Introducción 2 algunos son los que muestran mayor influencia en el cumplimiento de los objetivos del proyecto, a estos caminos se les llama “críticos”. La visualización de estos caminos críticos permite enfocar los esfuerzos y recursos en los mismos y así vencer las limitaciones del proyecto. De esta idea general se desarrollaron métodos inicialmente encaminados a el aprovechamiento más efectivo de los limitados recursos militares de esa época, de esta necesidad, la milicias británica y estadounidenses principalmente, desarrollaron nuevos métodos de administración de operaciones, el más relevante es el conocidos como el PERT (Program Evaluation and Review Technique). Al final de la guerra algunas personas se dieron cuenta de que mucho de los métodos desarrollados se podrían aplicar a los problemas industriales, generando con esto la intervención de empresas privadas como DuPont, la cual en colaboración con otras compañías idearon un sistema para controlar el mantenimiento en plantas químicas conocido posteriormente como CPM. (Critical Path Method), este método mostró mejores resultados y ventajas con respecto a las técnicas tradicionales. En los años posteriores los colaboradores en el desarrollo de estos métodos, presentaron mejoras a los mismos, las cuales fueron llevando a que a finales de los 60´s diversas publicaciones mostraran el uso combinado de las técnicas PERT y CPM lo cual originaría la fusión de ambas técnicas en una sola conocida como PERT/CPM. La cual ha mostrado su valor en un sin número de aplicaciones y originado a su vez otro tanto de modificaciones de la misma para usos específicos. Debido a que los análisis involucrados en el método PERT/CPM involucran cálculos muy extensos las computadoras han jugado un papel muy importante en su desarrollo, hace unas décadas los costos de estos equipos y programas restringían el uso del Introducción 3 método en macro-proyectos que justificaran su costo, de manera que en los proyectos de menor escala su aplicación quedaba restringida, sin embargo con la disminución de los costos de las computadoras y el desarrollo de software basado en PERT/CPM para la administración de proyectos a provocado que la escala necesaria para que un proyecto justifique el uso de PERT/CPM haya disminuido significativamente, lo que conlleva a una contradicción ya que el método fue ideado para mega-proyectos de duraciones en años y costos de millones de dólares. Esta realidad nos conduce a que su uso actual está justificado por las características propias de proyecto, como podrían ser su complejidad y tiempo de duración que por motivos económicos originados por su empleo e implementación. En la actualidad, prácticamente no hay negocio en el que no se aplique una planeación, así sea de forma empírica u otra altamente elaborada. Las estrategias que se definan en el negocio, determinarán el éxito del mismo. Sin importar cual sea el método aplicado, la administración de los recursos derivada de esta planeación estratégica y su correcta implementación, definirá el futuro de cualquier compañía, ya sea en la adopción de nuevas tecnologías, modernización en la producción, desarrollo de nuevos productos o apertura/construcción de nuevas áreas. El presente trabajo surge de esta inquietud. Su objetivo es el mostrar un panorama general de los métodos más aplicados en la administración de proyectos, las etapas típicas en la elaboración de los mismos y finalmente presenta los métodos aplicados en la práctica real en el caso de un proyecto de construcción de una planta química en una pequeña empresa. 1. Métodos de administración y control de proyectos 4 1.0 MÉTODOS DE ADMINISTRACIÓN Y CONTROL DE PROYECTOS Una división normalmente aceptada en un proyecto incluye las siguientes fases: Planeación: consiste en la tarea de elegir un orden o secuencia de decisiones y acciones para lograr los objetivos del proyecto entre la gama de posibilidades futuras. Programación: es la tarea de calcular las fechas de inicio y fin de cada actividad, la coordinación entre cada una de ellas a fin de poder evaluar la duración del proyecto y la asignación o uso de los recursos. Control: es el conjunto de decisiones y acciones una vez iniciado el proyecto, que permiten cumplir con los objetivos del mismo. 1.1 DIAGRAMA DE GANTT1 Es uno de los métodos más conocidos y por lo tanto de los más usados, se basa en la presentación gráfica de un proyecto, por medio de barras de diversa longitud, en una escala que representa la duración de la actividad que simbolizan. Durante años fue la única forma ordenada para administrar proyectos. En su elaboración se siguen los siguientes pasos: A. Determinar las actividades por realizar, si el proyecto cuenta con un amplio número de actividades, sólo se consideran las más importantes. B. Fijar los tiempos que cada una de las actividades tomará para concluirse, utilizando las mismas unidades para todas las actividades. (horas, días, semanas). C. Establecer un orden o secuencia de ejecución para cada actividad. D. Representar en una gráfica el orden y los tiempos de ejecución de las actividades, en forma de barras horizontales a escala, el eje de las abscisas fija el tiempo y el de las ordenadas, las actividades. La actividad inicial debe comenzar en el origen de la escala de tiempo y el orden de ejecución se establece haciendo coincidir el fin de la actividad precedente con el inicio de la actividad sucesiva. E. Convertir la escala de tiempo, a tiempo efectivo. La última barra o barras, señala la fecha de terminación del proyecto. 1 Baker Kim and Sunny; Serie fácil administre sus proyectos; Pearson Educación; México; 1988. 1. Métodos de administración y control de proyectos 5 CARACTERÍSTICAS DE LOS DIAGRAMAS DE GANTT. • Cada actividad se representa mediante un bloque rectangular cuya longitud indica su duración; la altura carece de significado. • La posición de cada bloque en el diagrama indica los instantes de inicio y finalización de las tareas a que corresponden. • Los bloques correspondientes a tareas del camino crítico acostumbran a rellenarse en otro color (en el caso del ejemplo, en rojo). • Una vez que el proyecto ha iniciado, el control del mismo se realiza colocando en la misma gráfica, barras de diferente color a las anteriores, que representan las mismas actividades, pero tal y como se realizaron en la realidad (con sus retrasos, adelantos y problemas), siendo posible comparar lo planeado contra lo real. GRAFICA 1 A: EJEMPLO DE DIAGRAMA DE GANTT2. Tarea Requi. Duración A - 2 B A 3 C - 2 D C 3 E D 2 F B 3 G D, E, F 3 H G 2 2 Zuzuarregui Cervera Sergio; Administración y control de proyectos por el método de la ruta crítica; Tesis, Facultad de Química UNAM; México; 1992. 1. Métodos de administración y control de proyectos 6 Este sistema muestra limitaciones para manejar las modificaciones del proyecto (eliminación, adición o cambio de actividades) y es laboriosa su manipulación, cuando más de una actividad muestra retrasos o adelantos en su ejecución. Aunque un diagrama de Gantt es fácilmente comprensible para proyectos pequeños en los que el diagrama cabe en una sola hoja, resulta algo complicado de leer en proyectos con más de 30 actividades. Una de las mayores desventajas que presentan estos diagramas es que comunican relativamente pocainformación. Otra crítica habitual para estos diagramas es que muestran la carga de trabajo como una constante, cuando en la práctica hay actividades que tienen la principal carga de trabajo concentrada en algún punto de su desarrollo. 1.2 DIAGRAMA DE FLECHAS3. Este diagrama se apoya en la teoría de redes de Euler para realizar la presentación gráfica de un proyecto. El gráfico o red está formado por flechas y círculos que identifican las actividades y uniones entre ellas respectivamente. Cuando se encuentran dos o más flechas en un punto, una tras otra, se indica una secuencia entre las actividades conectadas, lo cual se conecta como nodo; los nodos no involucran recursos o tiempo, simplemente son momentos en el desarrollo de un proyecto en que una actividad concluye para dar continuación a otra, los nodos son identificados con números y más de una actividad puede concluir o iniciar en un nodo. Las flechas involucran recursos, costos y tiempos, son identificadas por letras. La longitud de las flechas no tiene significado, pero su dirección indica el sentido de la actividad y en conjunto, del proyecto. 3 Rodríguez, M.C.; Aplicaciones en ingeniería de métodos modernos de planeación y control de procesos productivos; Edotirial Limusa; México; 1986 1 2 A 4 5 C B 1. Métodos de administración y control de proyectos 7 Para representar un proyecto por el diagrama de flechas, se deben tomar en cuenta las siguientes reglas: • Todas las actividades iniciales deben surgir de un solo nodo, al que se le conoce como nodo fuente. • Todas las actividades finales deben concluir en un solo nodo, (nodo final). • Las flechas no pueden tener sentidos encontrados, ni incluir trayectorias cerradas. • El sentido de las flechas determina los eventos iniciales y finales, lo mismo ocurre con las actividades. • Cada actividad tiene un y sólo un par de nodos, el de inicio y el de conclusión, el cual no se debe repetir en ningún caso con ninguna otra actividad. En el caso en que se presente esta situación, se deben utilizar actividades ficticias o ligas, las cuales tienen costo y duración cero. Se representan por líneas punteadas. Las siguientes son representaciones de soluciones para el caso. 1 A C B 10 X Y Z 1 2 A B 1 4 2 3 D CB A 1. Métodos de administración y control de proyectos 8 Para construir un diagrama de flechas se siguen los siguientes pasos: A. Elaborar una lista con todas las actividades del proyecto e identificarlas por letras. B. Sobre la lista anterior, realizar un análisis de actividad por actividad, anotando qué actividades se pueden iniciar al concluir o deben terminar inmediatamente a la actividad en cuestión. C. Iniciar el grafico a partir de nodo fuente, con aquellas actividades que no necesitan de otras para iniciar. D. A partir de estas actividades, colocar las actividades en forma sucesiva de acuerdo a la lista de precedencias elaborada durante el paso B, hasta terminar con aquellas que no son precedentes de otras en el nodo final. E. Numerar los nodos. 1 4 2 3 D CB A 1 4 2 3 D C B A 1. Métodos de administración y control de proyectos 9 1.3 MÉTODO PERT/CPM4. El método conocido como PERT/CPM, es un proceso administrativo de planeación, programación, ejecución y control de todas y cada una de las actividades componentes de un proyecto que debe desarrollarse dentro de un tiempo crítico y al costo óptimo. Fue diseñado para proporcionar diversos elementos útiles de información para los administradores del proyecto. Primero, el PERT/CPM expone la "ruta crítica" de un proyecto. Estas son las actividades que limitan la duración del proyecto. En otras palabras, para lograr que el proyecto se realice pronto, las actividades de la ruta crítica deben realizarse pronto. Por otra parte, si una actividad de la ruta crítica se retarda, el proyecto como un todo se retarda en la misma cantidad. Las actividades que no están en la ruta crítica tienen una cierta cantidad de holgura; esto es, pueden empezarse más tarde, y permitir que el proyecto como un todo se mantenga en programa. El PERT/CPM identifica estas actividades y la cantidad de tiempo disponible para retardos. El PERT/CPM también considera los recursos necesarios para completar las actividades. En muchos proyectos, las limitaciones en mano de obra y equipos hacen que la programación sea difícil. El PERT/CPM identifica los instantes del proyecto en que estas restricciones causarán problemas y de acuerdo a la flexibilidad permitida por los tiempos de holgura de las actividades no críticas, permite que el gerente del proyecto manipule ciertas actividades para aliviar estos problemas. Es importante señalar que el método CPM y el método PERT se originaron de forma independiente entre sí, sus similitudes permitieron su fusión, en lo que se conoce como PERT/CPM. A continuación se abordarán por separado el CPM y el PERT para fines del estudio. Sin embargo, es conveniente hacer notar que en la realidad tal separación es prácticamente inexistente. 4 Companys, R.; Planificaión de proyectos, métodos PERT-ROY-CPM y derivados; Editorial Limusa; México; 1992 1. Métodos de administración y control de proyectos 10 1.4 MÉTODO DE LA RUTA CRÍTICA CPM5. A esta técnica se le conoce también con los siguientes nombres: Camino o trayectoria crítica, programación de la ruta crítica, estimación y programación del costo mínimo, CPM (Critical Path Method), por sus siglas en inglés. El método de la ruta crítica efectúa un análisis por cada uno de los tres rubros básicos de todo proyecto tiempo, recursos y capital; El resultado final es una serie de documentos que involucran costos, disponibilidad de recursos y tablas de programación. Antes de iniciar con el estudio del método es necesario revisar algunos conceptos. • CURVAS COSTO/TIEMPO. Toda actividad involucra un tiempo de ejecución, asociado a una cierta cantidad de recursos y costos, si la cantidad de recursos es aumentada se espera que el tiempo disminuya y el costo aumente. Pero la disminución del tiempo no es infinita, más bien se llega a un máximo y posteriormente se produce una alta ineficiencia en la actividad, producto del exceso de recursos. Para ejemplificar lo anterior se puede considerar la colocación de una tubería con duración de 100 horas por una cuadrilla de hombres a un costo de 10,000 $/hr. Con el fin de acelerar la actividad se considera asignar más cuadrillas con el mismo costo, su eficiencia disminuye hasta el punto que llegan a estorbarse entre sí tal como lo muestra la siguiente tabla de rendimientos. 5 Antill, J.M.; Método de la ruta crítica y sus aplicaciones a la construcción; Editorial Limusa; México; 1996 1. Métodos de administración y control de proyectos 11 CUADRILLAS PRODUCTIVIDAD DURACIÓN COSTO N % (P) hr (T) $ ( C ) T=D/N*P C=N*U*T 1 100 100.00 1,000,000.00 2 95 52.63 1,052,631.58 3 85 39.22 1,176,470.59 4 70 35.71 1,428,571.43 5 55 36.36 1,818,181.82 Tabla 2.1. Tabla de rendimientos. Donde: Valor Concepto D 100 Duración a tiempo normal U 10000 Costo unitario del recurso/unidad de tiempo ($) De la tabla anterior se obtiene la siguiente gráfica, en la cual el punto 1 es la duración normal o punto de menor costo, el punto 4 es la duración límite se caracteriza porque a partir de este punto ya no es posible disminuir el tiempo de ejecución. Los puntos 2 y 3 son soluciones específicas dentro de la curva. 1. Métodos de administración y control de proyectos12 Curva Costo/Tiempo 800,000 1,100,000 1,400,000 1,700,000 2,000,000 30 40 50 60 70 80 90 100 110 T iemp o hr 1 2 3 4 GRAFICA 1 B6 • METODOLOGÍA DE APLICACIÓN DE LA RUTA CRÍTICA. Para la aplicación de la ruta crítica se siguen los siguientes pasos: A) Establecer los objetivos del proyecto. Ya sea por cuestiones administrativas, de seguridad, de tiempo, costos o mano de obra es importante tener claros los objetivos del proyecto desde el inicio del mismo, así como sus restricciones. B) Elaborar lista de actividades, sus secuencias y precedencias. C) Construir el diagrama de flechas. En base al inciso anterior. 6 Zuzuarregui Cervera Sergio; Administración y control de proyectos por el método de la ruta crítica; Tesis, Facultad de Química UNAM; México; 1992. 1. Métodos de administración y control de proyectos 13 D) Calcular las curvas costo/tiempo. Se determina al costo a duración normal y el de a duración acelerada, con la intención de encontrar el costo óptimo. E) Calcular la tabla de programación, ruta crítica y diagramas de uso de recursos en base a duraciones normales. La tabla debe concentrar los siguientes datos para cada actividad: • Duración. (D) • Tiempo de iniciación más próximo (TIP) • Tiempo de terminación más próximo (TTP) • Tiempo de iniciación más remoto (TIR) • Tiempo de terminación más remoto (TTR) • Holgura total (HT) • Holgura libre (HL) Para calcular el TIP, se toman las actividades iniciales (que no proceden de ninguna otra) y se les asigna un valor de 0, lo cual significa que pueden iniciar inmediatamente, para las actividades que suceden a las iniciales el TIP se calcula en base a: TIP = TIP* + D* (1) Donde TIP* y D* son los valores correspondientes a TIP y D de la actividad que precede a la actividad en cuestión, en caso de existir más de un valor se debe elegir el proveniente de la actividad con mayor TIP. Para calcular el TTR, se toman en cuenta las actividades finales (que no preceden a ninguna otra) y se les asigna el valor igual al valor máximo del proyecto que se obtuvo del cálculo del TIP, para las actividades que si cuentan con al menos una actividad sucesiva se calcula de la manera siguiente: TTR = TTR* - D* (2) Donde TTR* y D* * son los valores correspondientes a TTR y D de la actividad sucesivas a la actividad en cuestión, en caso de existir más de un valor se debe elegir el proveniente de la actividad con menor TTR. 1. Métodos de administración y control de proyectos 14 Para el cálculo de TTP, TIR, HT y HL se usan las siguientes fórmulas: TTP = TIP + D (3) TIR = TTR + D (4) HT = TIR – TIP (5) HL = TIP – TTP* (6) Donde TTP* es el valor mayor de las actividades sucesoras a la a la actividad calculada. En base a la aplicación de las ecuaciones 1 a 6 se construye una tabla como la siguiente: ACTIVIDAD D TIP TTP TIR TTR HT HL 1 2 3 4 Tabla 2.2. Tabla de programación. Aquellas actividades que cuentan con TIP y TIR iguales o TTP y TTR iguales o HT igual a cero son actividades críticas, lo cual significa que para su ejecución no pueden tomar más tiempo que el programado sin que el proyecto sufra un retraso. Estas actividades se marcan en el diagrama de flechas por una línea de mayor intensidad y en su conjunto forman la ruta crítica. F) Realizar los cálculos de distribución y limitación de recursos. El programa de actividades mostrado por el diagrama de Gantt, no es el que se utiliza como calendario definitivo, la razón es que es este programa ha sido supuesto con recursos ilimitados (lo cual rara vez ocurre en la realidad), por lo que su aplicación se restringe a las limitaciones presentadas en este sentido. Las holguras de las actividades no críticas pueden ser utilizadas para optimizar el uso de los recursos en base a su disponibilidad. El objetivo es evitar las fluctuaciones en los recursos, al desarrollo de un programa de éstas características se le conoce como distribución de recursos, que para su realización se basa principalmente en reglas heurísticas (empíricas o intuitivas) por lo que la solución se conoce como “solución aproximada”. 1. Métodos de administración y control de proyectos 15 Aunque es difícil establecer una guía para un proceso heurístico, la siguiente bien podría aplicarse: • Dar prioridad a las actividades críticas. • Las actividades no críticas, que disponen de holguras pueden retrasar su inicio, a medida que el tiempo transcurre la holgura disminuye y en determinado instante se vuelven críticas. • Las actividades no críticas pueden descomponerse es subactividades o detenerse una vez ya iniciadas, con el fin de asignar mayores recursos a las actividades críticas. • Si no existen suficientes recursos aún interrumpiendo las actividades no críticas o consumiendo sus holguras, el proyecto inevitablemente se retrasará. La ruta crítica del proyecto puede modificarse en función de las limitaciones de recursos que se presenten. G) Calcular la curva de costos directos del proyecto. La reducción de tiempo puede ser lograda asignado recursos adicionales a las actividades críticas hasta lograr el tiempo de duración acelerada. Entre la duración normal y la acelerada existen una serie de duraciones posibles las cuales pueden calcularse por varios métodos, dos de los más usados son la compresión y la descompresión de redes así cómo la programación lineal. H) Calcular la duración y costo óptimo del proyecto. Para decidir acerca de la duración óptima de un proyecto es necesario considerar los gastos indirectos del mismo, los cuales se generan por el personal que administra el proyecto (sueldos, renta de oficinas, equipo de cómputo, etc). 1. Métodos de administración y control de proyectos 16 1.5 METODO PERT (PROGRAM EVALUATION AND REVIEW TECHNIQUE)7. El método PERT requiere que la planeación del proyecto haya sido desarrollada y de conocimientos básicos de estadística, lo cual exige de personal más especializado que en el CPM y su uso debe ser justificado en proyectos de cierta escala, ya que su origen se remonta a proyectos de gran escala. Con el tiempo el método PERT ha sufrido una mezcla con los conceptos generalmente utilizados en el CPM, por lo que en la actualidad son prácticamente iguales con una diferencia conceptual muy importante: En el CPM el valor de duración se calcula de forma “Deterministica”, en cambio el PERT lo hace de forma “Probabilística” a lo cual se debe el éxito del método, ya que realza consideraciones sobre cada actividad con una dependencia de los siguientes factores: • Cantidad de recursos aplicados a la ejecución. • Situación de la ejecución. • Prioridad de la actividad. • Otros que se consideren esenciales. De manera que, si fuese posible repetir la actividad con éstos factores constantes, la duración de la misma se debe repetir. Sin embargo se ha demostrado una dependencia respecto al azar, de manera que la actividad se convierte en variable aleatoria, cuya distribución de probabilidades puede ser parecida a una distribución normal, de Poisson, binomial, beta. Para establecer el tipo correcto de distribución de una actividad, es necesario repetir la misma un número suficiente de veces, como para poder realizar un análisis estadístico confiable, lo cual no siempre es posible. En ese caso hacemos uso de la experiencia, se supone la distribución y los parámetros de la misma, siguiendo los siguientes pasos: 7 Collantes, A.D.; EL PERT; Editorial Diana; México; 1989 1. Métodos de administración y control de proyectos 17 • Fijar la duración optimista “a” para la conclusión del proyecto. • Fijar la duración pesimista “b” para la conclusióndel proyecto. • Fijar la duración más probable “c”. • Calcular la duración media: µ = a + 4c + b (7) 6 • Calcular la desviación estándar como: σ = b - a (8) 6 En las ecuaciones anteriores se supone una distribución tipo Beta. Una vez calculados estos datos se pueden iniciar cálculos en el método PERT. Para cada actividad se calcula una media y una desviación estándar. El resto de los cálculos son iguales a los mostrados para el CPM, a excepción, de que, junto con los cálculos de tiempo esperados se debe adicionar el valor de la desviación estándar calculada para cada actividad, en base a los valores de las desviaciones estándar de sus actividades precedentes. De manera que la desviación estándar de la última actividad es la suma de todas las desviaciones estándar de actividades críticas más la propia, dando en suma, la desviación estándar total del proyecto. El dato extra que proporciona el método PERT (la desviación estándar) se usa para evaluar el riesgo de incumplir las fechas programadas en el proyecto, además de advertir al administrador del proyecto, aún antes de iniciar el mismo, de los puntos con mayor posibilidad de falla, y le da la oportunidad de realizar las modificaciones necesarias, ya sea proporcionando recursos extras o modificar la programación de fechas. 2. Panorama general de las etapas típicas de un proyecto de construcción de una planta química 18 2.0 PANORAMA GENERAL DE LAS ETAPAS TÍPICAS DE UN PROYECTO DE CONSTRUCCIÓN DE UNA PLANTA QUÍMICA8. Un proyecto es una serie de actividades encaminadas a construir una planta, en la cual se obtendrá un producto de determinadas características. Las actividades involucradas se agrupan en etapas por sus características comunes y en base a una secuencia lógica en el desarrollo del proyecto. 2.1 DEFINICIÓN DE METAS. Para llevar acabo un proyecto, es necesario definir claramente en primera instancia, sus alcances y objetivos. Las metas a definir se pueden definir en tres grandes rublos: A) CALIDAD. Se debe definir una calidad técnica esperada, ya que de no hacerlo, no se cumplirán las especificaciones del producto terminado o se tendrán deficiencias en la operación de la planta, lo que generará en modificaciones y/o en mantenimientos de mayor intensidad y por ende en un mayor costo y tiempo. B) TIEMPO. Se debe definir un tiempo de duración del proyecto, de no hacerlo no se cumplirá con los compromisos adquiridos de venta de producto terminado, originado pérdidas y posibles multas. C) COSTO. Se debe presupuestar una inversión. En caso de que el costo final sea mayor, se deberá obtener más inversión para terminar el proyecto, lo que pondría en peligro la culminación del mismo así como la generación de costos de financiamiento. 2.2 PLANEACIÓN. La planeación es dinámica y debe revisarse con la frecuencia que la misma determine. Sus principales etapas son: A) ESTUDIO DE FACTIBILIDAD. Está encaminado a determinar la conveniencia técnico-económica de elaborar un producto. Se basa en: estudio de mercado, costo aproximado de la planta, costo de fabricación del producto y precio de venta. 8 Torres de la Torre Eduardo; Coordinación, control y ejecución de un proyecto industrial; Tesis, Facultad de Química UNAM; México; 2003. 2. Panorama general de las etapas típicas de un proyecto de construcción de una planta química 19 B) EVALUACIÓN Y DEFINICIÓN DE LA INGENIERÍA BÁSICA. En este paso se define la tecnología (conjunto organizado de conocimientos y experiencias a usar para la obtención del producto), y se fijan las principales variables, materias primas, especificaciones del producto, capacidad de la planta. La ingeniería básica consiste en: • Fijación de todas las variables del proceso. • Adaptaciones del proceso. • Balances de materia y energía. • Arreglos generales. • Dimensionamiento del equipo de acuerdo con la capacidad de producción seleccionada. C) PLANEACIÓN DE LA INGENIERÍA DE DETALLE, PROCURACIÓN Y CONSTRUCCIÓN. Ingeniería de detalle: Se elabora una lista de planos y actividades por cada disciplina, también se elabora un programa considerando el tiempo de ejecución de cada plano y actividad. Procuración: Con la lista de equipo y un estimado de volúmenes de materiales, se elaboran órdenes de compra e inspecciones a realizar, con esto y la información preliminar de los proveedores se elabora un programa de fechas de entrega tentativas. Construcción: Con los programas de ingeniería de detalle y procuración mencionados se elabora un programa de actividades de construcción de nuestro proyecto. D) PROGRAMACIÓN: Su objetivo principal es el control del tiempo, para lo cual es necesario implementar programas en donde se indiquen todas las actividades del proyecto en forma ordenada y en una secuencia lógica, además de indicar el tiempo de duración de cada actividad. 2. Panorama general de las etapas típicas de un proyecto de construcción de una planta química 20 E) CONTROL DE COSTOS Y ESTIMADOS. Su objetivo principal es mantener el costo del proyecto dentro del presupuesto estimado original. Requiere que durante el proyecto se de aviso de las posibles desviaciones y tomar las medidas correctivas para evitarlas. Para lograr tal objetivo es necesario contar con: Un presupuesto, un catálogo de cuentas, estimados parciales para tendencias de costos y reportes F) CONTROL DE CALIDAD: Su objetivo es vigilar durante el desarrollo del proyecto que se cumpla con lo especificado en los manuales, procedimientos, y normas establecidos para el proyecto. Para lo cual se requiere de: Organización, procedimientos y políticas, recursos, capacitación y auditorias. G) ORGANIZACIÓN DEL PROYECTO. Una organización adecuada es básica y fundamental para el desarrollo y coordinación del proyecto, para su establecimiento se requiere considerar lo siguiente: • El alcance de trabajo del proyecto. • Se debe fijar el nombre y responsabilidades de los puestos. • Nombre de las personas que ocupan estos puestos y su relación jerárquica. 2.3 INGENIERIA BÁSICA. Una vez definida la tecnología básica que se empleará en el proyecto se debe desarrollar la ingeniería básica lo cual requiere de las bases de diseño. BASES DE DISEÑO. a) Características generales de la planta: Producto a elaborar, capacidad, materias primas, área de la planta, etc. b) Características del lugar: Localización, infraestructura, mecánica de suelos, etc. c) Características de los servicios auxiliares: Vapor, agua, aire, electricidad, combustibles, drenajes, etc. d) Bases de diseño para cada disciplina. 2. Panorama general de las etapas típicas de un proyecto de construcción de una planta química 21 DESARROLLO DE LA INGENIERÍA BASICA. Consiste en el desarrollo (de acuerdo a las bases de diseño) de las siguientes actividades: a) Fijar variables del proceso. b) Fijar los equipos de acuerdo a la tecnología a aplicar, en base a cálculos necesarios. c) Descripción detallada del proceso. d) Balances de materia y energía. e) Diagramas de proceso. f) Plano general de localización. g) Lista de equipo básico y especificaciones. h) Diagramas unificares y lista de motores. i) Índice de instrumentos y diagramas lógicos de instrumentación. j) Consumos de los servicios auxiliares y reactivos. k) Manuales de arranque, operación y mantenimiento. 2.4 INGENIERÍA DE DETALLE. En esta etapa se empiezan a definir las especificaciones definitivas de los equipos, se elaboran los planos, etc. Una vez que se tiene esta información es posible adquirir los equipos, maquinaria y materiales necesarios para llevar acabo la construcción de la planta. Enesta etapa intervienen varias ingenierías como son: Ingeniería Química, Ingeniería Civil, Ingeniería Mecánica, Ingeniería Eléctrica y distintas especialidades como tuberías e instrumentación. Una división aceptada para la ingeniería de detalle sería: a) PROGRAMACIÓN DE ACTIVIDADES Y PLANOS. b) RECEPCIÓN DE LA INGENIERÍA DE DETALLE. c) DEFINICIÓN DEL ARREGLO DE LA PLANTA. d) DEFINICIÓN DE LOS ARREGLOS DE LOS EQUIPOS. e) DISEÑO DE DETALLE POR CADA DISCIPLINA. 2. Panorama general de las etapas típicas de un proyecto de construcción de una planta química 22 2.5 PROCURACIÓN. La adquisición de los componentes de una planta se divide en dos grandes grupos, el de los equipos y el de los materiales. a) COMPRA DE EQUIPO. Los equipos son determinantes en el proceso, lo cual provoca que su adquisición sea un problema técnico-económico más que comercial, si adicionamos el hecho de que los equipos son generalmente piezas de diseño complejo y fabricación especial, lo recomendable es que la compra de los equipos se haga por medio de personal capacitado y especializado en ingeniería. b) COMPRA DE MATERIALES. El problema principal que se genera en este tipo de compras es de carácter administrativo, ya que las numerosas cantidades de partidas obligan a una estricta vigilancia. Los problemas son generalmente de carácter comercial. 2.6 CONSTRUCCIÓN. Es el resultado de las definiciones de conceptos de la ingeniería básica, del cálculo y diseño de la ingeniería de detalle y de la procuración de los equipos y materiales. Se debe analizar en que fecha se debe iniciar la construcción tomando en cuenta las fechas de terminación de cada plano y de la entrega de equipo y material, a fin de traslapar las actividades de ingeniería, procuración y construcción entre sí con el objetivo de reducir el tiempo de ejecución del proyecto. El área de construcción se divide en dos secciones: a) AREA TÉCNICA. Es la responsable de llevar a cabo la construcción, montajes de equipo, instalaciones, estimaciones, etc. Entre sus funciones se encuentran: permisos y licencias, planeación de la construcción, obras provisionales, organización, actividades de construcción, etc. b) AREA ADMINISTRATIVA. Es responsable del control de personal técnico, administrativo y obrero, el almacén, contabilidad de la obra y compras de campo. 2. Panorama general de las etapas típicas de un proyecto de construcción de una planta química 23 2.7 PRUEBAS Y ARRANQUE. El objetivo de las pruebas y arranque de las plantas es el que surjan los errores y omisiones originados en la ingeniería, los defectos de fabricación de los equipos, el suministro defectuoso de los materiales y de los errores en la construcción. Con el fin de disminuir los problemas posibles al efectuar las pruebas y arranque además de la presión ejercida por la compañía dueña del proyecto que ansía iniciar la operación de la planta, es necesario desarrollar las siguientes funciones: a) ORGANIZACIÓN Y PLANEACIÓN. Se debe formar un equipo que conozca perfectamente el proyecto, contar con refacciones de los equipos (en caso de que se necesite), conocer los manuales de operación e instructivo de los equipos, coordinar la ayuda y cooperación del equipo de construcción de todas las áreas, etc. b) PRUEBAS Y LIMPIEZA DE LA PLANTA. Desde el momento que se termina cada montaje o instalación se debe iniciar la limpieza del área, retirar residuos de soldaduras, ventear líneas, realización de pruebas hidrostáticas, etc. c) VERIFICACIÓN Y CALIBRACIÓN. Verificar que todas las válvulas no estén bloqueadas, calibrar las que lo requieran, colocar todas las válvulas en su posición (abierta o cerrada), probar los equipos eléctricos, tableros, centros de control, etc. d) ARRANQUE DE PLANTA. Primeramente se debe elaborar un procedimiento secuencial del proceso, además de un conocimiento pleno de diagramas de proceso, tuberías e instrumentación, plano general de localización, condiciones de operación y control de proceso, procedimiento de análisis y pruebas de laboratorio requeridas para el control y operación de la planta. Adicionalmente se debe contemplar un procedimiento de paro normal y un paro de emergencia, así como conocer los sistemas de seguridad de la planta. 2. Panorama general de las etapas típicas de un proyecto de construcción de una planta química 24 2.8 HABILIDADES Y ACTIVIDADES DE UN GERENTE DE PROYECTO. En todo proyecto debe nombrarse un gerente de mismo, el cual será el responsable de su ejecución en el tiempo y presupuesto planeados, junto con los estándares de calidad que se fijaron al principio del proyecto. La actuación del gerente del proyecto es vital para el alcance de las metas establecidas, la falta de capacidad, de orden, de integración, de dirección o cualquier error que se cometa tendrán su efecto en el proyecto. Para evitar estas deficiencias es necesario que el gerente del proyecto tenga coordinación y control sobre todas las personas y elementos que intervienen en el proyecto, para lograrlo se requiere de habilidades y capacidades especiales, a continuación se enlistan las que se consideran las más deseables. • HABILIDADES REQUERIDAS EN UN GERENTE DE PROYECTO9. A) LIDERAZGO. Es importante recordar que la organización nombra a un gerente del proyecto, no a un lider del proyecto. “No hay liderazgo por decreto”. Liderazgo es establecer una dirección, desarrollando tanto visión de futuro como las estrategias para alcanzarlo, es unir al personal, hacerlo cooperar, motivarlo, ayudar a las personas a energizarse para salvar barreras, mostrar persistencia que casi raye en terquedad, tener flexibilidad, adaptabilidad. B) COMUNICACIÓN. En el ámbito de proyectos se escuchan frases cómo: “El gerente de proyecto debe administrar, controlar, pero por sobre todo comunicar y comunicarse”, “El gerente de proyecto tiene que dedicar 90% de su tiempo a comunicarse con todos los involucrados en el proyecto”. Cuando nos referimos a habilidad de comunicación, hablamos de comunicación en dos dimensiones, formal e informal, La información que se genera en el proyecto puede ser: Oral y escrita, Interna (proyecto), Externa (cliente), formal (reporte), informal (memorando). 9 Flores Buendía Guillermo; Guía práctica para la administración de proyectos; Tesis, Facultad de Química UNAM; México; 2003. 2. Panorama general de las etapas típicas de un proyecto de construcción de una planta química 25 C) NEGOCIACIÓN. Es el entendimiento de la interacción que se presenta entre los diferentes participantes en el proyecto la conducción de los mismos a acuerdos, inclusive haciendo que unos se adapten a ciertas condiciones. ¿Que se negocia en un proyecto? Cambios en alcances, costos, fechas, términos y condiciones de contrato, designaciones, recursos. D) RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS. Tiene que ver con el entendimiento de los problemas (causas y efectos) y la toma de decisiones para resolverlos. Los problemas que se presentan pueden ser técnicos, administrativos o interpersonales. E) INFLUENCIA EN LA ORGANIZACIÓN. El gerente del proyecto debe tener conocimiento de la organización, de su funcionamiento, de la política, y del poder. • ACTIVIDADES DE UN GERENTE DE PROYECTO10 Al gerente de proyecto se le confiere autoridad para actuar a través de todas las líneas organizacionales, con la finalidad de cumplir los objetivos del proyecto. A continuación se describen las principales responsabilidades, actividades que un gerente de proyecto debe de cubrir en el ejercicio de su actividad. A) RESPONSABILIDADES • Cristalizar el proyecto dentro de las limitaciones de tiempo, costo y tecnología. • Lograr los objetivos de rentabilidad comprometidos. • Negociar con todos los involucradosen el proyecto. • Resolver conflictos. B) ACTIVIDADES. • Dirigir de una manera efectiva y óptima, el factor humano, los recursos físicos y financieros de la organización en el desarrollo de lo proyecto. • Mantener informados en forma completa a los inversionistas. • Administrar las estructuras organizacionales derivadas del proyecto. 10 Hajek, V.G,; Management of engineering projects; MC Graw Hill. USA. 2004 2. Panorama general de las etapas típicas de un proyecto de construcción de una planta química 26 • Establecer objetivos y pautas de desarrollo del proyecto. • Manejar las técnicas operativas para el análisis y toma de decisiones necesarias en el cumplimiento de los objetivos del proyecto. • Asignar los diferentes tipos de recursos para el desarrollo del proyecto. • Manejar con habilidad algunas técnicas de planeación aplicables en el proyecto. • Manejar las relaciones técnico-económicas del proyecto y sus impactos en el medio ambiente. • Manejar con habilidad los conocimientos y técnicas financieras y económicas para la evaluación del proyecto. • Manejar las técnicas de las relaciones interpersonales dentro de la organización y de los equipos de personas que desarrolla el proyecto. • Hacer el análisis y manejar el riesgo en el proyecto. • Establecer los diferentes indicadores de gestión para el control del proyecto. • Proponer e iniciar acciones correctivas C) AUTORIDAD • Manejo del proyecto y de las organizaciones derivadas del mismo. • Acceso directo a clientes, proveedores u otras autoridades • Control del flujo de efectivo asignado al proyecto. • Acceso a toda la información relativa al proyecto. • Revisión del plan de trabajo con los inversionistas. • Renegociar condiciones con clientes, proveedores y gerentes de área. • Delegar responsabilidad y autoridad. 3. Caso de estudio: Control de un proyecto de construcción de una planta química 27 3.0 CASO DE ESTUDIO: CONTROL DE UN PROYECTO DE CONSTRUCCIÓN DE UNA PLANTA QUÍMICA. Una vez que hemos revisado los métodos de administración y control de proyectos más comúnmente usados, así como la metodología típica que se sigue en un proyecto de construcción, describiremos las etapas y métodos utilizados en un proyecto de construcción de una planta química en una pequeña empresa. Con el objetivo de revisar las concurrencias y diferencias que se presentan en el ejercicio real y el teórico de la administración de proyectos. Todo esto sin perder de vista que la influencia del tamaño, alcances y recursos del proyecto son determinantes en la selección e implementación de tales planes de control. 3.1 DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO. El proyecto consiste en la construcción de una nueva área en la planta Azcapotzalco, propiedad de la compañía “ESPECIALIDADES QUIMICAS S.A. DE C.V.” 11, ubicada en México DF. El proyecto está encaminado a proveer a la compañía de un área de reacción, con el fin de satisfacer la creciente demanda de especialidades químicas. El campo al que se pretende orientar estas especialidades químicas es principalmente la industria de la construcción. Con la finalidad de describir el panorama general en el cual se realizo el proyecto es importante que se consideren algunas características: DE LA COMPAÑÍA: • ESPECIALIDADES QUIMICAS S.A. DE C.V.” es una compañía dedicada a la comercialización (compra y venta) de productos químicos, así como a la maquila de operaciones unitarias (molienda, filtración, y secado) de diferentes productos provenientes de distintas compañías. 11 NOMBRE FICTICIO. Se mantiene bajo reserva el nombre de la compañía. 3. Caso de estudio: Control de un proyecto de construcción de una planta química 28 • El origen de la compañía “ESPECIALIDADES QUIMICAS S.A. DE C.V.” se remonta y esta directamente ligado a compañías que en su momento fueron fabricantes directos de la mayoría de los productos que actualmente comercializa y maquila. De la venta de las compañías productoras es que se deriva su actividad actual. DEL PROYECTO: • La construcción se efectúa sobre un área de 1000 m2 que inicialmente fue utilizada como almacén de productos de lento movimiento, por lo que dicha área no contaba con ningún tipo de servicio. • La planta se encontraba en operación normal, desde el inicio del proyecto y las actividades no se vieron gravemente afectadas por las operaciones de construcción, por lo que se mantuvo operando. • La planta contaba desde el inicio del proyecto con los servicios básicos de agua, electricidad, vapor, drenaje y solamente hubo que proveer a la nueva área de los mismos. • El terreno tuvo que ser adaptado a las condiciones de carga requeridas para la nueva aplicación. • El proyecto es dirigido y diseñado por personal propio de “ESPECIALIDADES QUIMICAS S.A. DE C.V.” el cual, originalmente se encargaba de la operación y administración del área de maquila y cuando se presentó el proyecto se orientó exclusivamente a su realización. • El proyecto es llevado a cabo por contratistas externos seleccionados vía concurso. • La inversión requerida para el proyecto es nacional y proviene de un financiamiento y de recursos propios de “ESPECIALIDADES QUIMICAS S.A. DE C.V.” 3. Caso de estudio: Control de un proyecto de construcción de una planta química 29 La construcción de la nueva área de reacción consiste en la colocación, adaptación, proveer de servicios, y finalmente arranque/operación de los siguientes equipos: a) Un reactor vidriado con capacidad de 2000 galones. Marca Pfaudler. b) Un tanque neutralizador c) 4 Tanques de adición. d) 6 Tanques de almacenaje de materias primas La área se proyecta para trabajar las 24 horas del día, 5 días a la semana y se espera una producción a capacidad total de 1800 Ton/año de producto. El diseño de la planta se hace en base a la producción de derivados Naftalénicos y el grado requerido es el industrial. 3.2 JUSTIFICACIÓN. Tal como se comentó anteriormente, el origen de la compañía “ESPECIALIDADES QUIMICAS S.A. DE C.V.” es una compañía que era productora de diversas especialidades químicas, de las cuales, los derivados Naftalénicos (aditivos para la industria de la construcción) eran su producto líder y estratégico. A finales de la década pasada, se realizó la venta de esta compañía origen a una compañía trasnacional; pero el dueño decide mantener una pequeña parte de la misma, dando origen a “ESPECIALIDADES QUIMICAS S.A. DE C.V.” la cual se dedica a la comercialización (compra y venta) de productos químicos, así como a la maquila de operaciones unitarias (molienda, filtración, y secado) principalmente de los productos Naftalénicos provenientes de la compañía trasnacional compradora y con la cual se tiene un acuerdo comercial para este respecto. Con el transcurso de los años esta relación comercial fue sana y productiva, hasta el momento en que la compañía trasnacional por razones de estrategia comercial empieza a restarle importancia a la producción de derivados Naftalénicos, lo cual golpea de manera directa a las actividades de “ESPECIALIDADES QUIMICAS S.A. DE C.V.” ya que éstos productos son los que comercializa con mayor éxito, además de producir una baja sensible en las operaciones de maquila. Hay desabasto para la comercialización y desaparición de 3. Caso de estudio: Control de un proyecto de construcción de una planta química 30 las utilidades generadas de la maquila. La rentabilidad de “ESPECIALIDADES QUIMICAS S.A. DE C.V.” se desploma dramáticamente y su subsistencia se pone en peligro. La gráfica C1 del apéndice C muestra el comportamiento de las ventas en los años recientes y su tendencia a la baja. Por estarazón y como respuesta a la situación que se presenta, “ESPECIALIDADES QUIMICAS S.A. DE C.V.” determina iniciar el proyecto de construcción de un área de reacción, no sólo con el objetivo principal de producir derivados Naftalénicos para satisfacer el mercado en franco descenso de la comercializadora, sino también se busca convertirse en productor para generar una ventaja competitiva para la compañía respecto a otros comercializadores y así incrementar su participación en el mercado. 3.3 ETAPAS. El proyecto se dividió en 5 grandes etapas que a su vez engloban diversas actividades. A continuación se describen de forma general. A) PLANEACIÓN. La experiencia acumulada a través de los años, durante el tiempo en el que la compañía “ESPECIALIDADES QUIMICAS S.A. DE C.V.” se dedicó a la producción de los derivados Naftalénicos, generó un conocimiento pleno de la tecnología que se requería para el desarrollo del proceso químico, así como de las necesidades y requerimientos del proyecto en su conjunto. Por tal motivo no se puede considerar que el proyecto se inicio de cero. Ya que se contaba con la Ingeniería de proceso, la Ingeniería básica, se conocía el tipo y las características de los equipos que se requerían, los materiales necesarios así como sus características, etc. La proyección del tiempo que se tomaría en realizar el proyecto partió de dicho conocimiento, La caída dramática de las ventas, colocó a la compañía en la disyuntiva de planear el proyecto conforme los procedimientos recomendados o conforme a los conocimientos adquiridos durante los años. La exigencia primordial era el tiempo, por lo que se decidió empezar el proyecto de inmediato sin hacer una planeación típica de un proyecto de este 3. Caso de estudio: Control de un proyecto de construcción de una planta química 31 tipo, y realizarlo conforme a la experiencia y sobre el camino hacer las modificaciones necesarias, según se fueran presentando los eventos. La información con la que se contaba, fue suficiente para encarar el proyecto y orientar el trabajo a la adaptación de dicha información a las condiciones de la planta y del terreno en el que se determinó llevar a cabo el proyecto. Por lo tanto, la generación de procedimientos como los balances de materia y energía, dimensionamiento del equipo, elaboración de DFP´s, DTI´s, memorias de cálculo, etc. se fundamento principalmente en dicha adaptación En las cuestiones en las que se requería de hacer cálculos para alguna sección del proyecto (por ejemplo determinar la potencia y tipo de una bomba en específico), siempre se contó con el apoyo de los contratistas y proveedores, expertos en el ramo. La duración y presupuesto del proyecto se determino en base a cotizaciones de los proveedores y a los tiempos estimados por los mismos para las distintas actividades Con esta enorme ventaja, el equipo de trabajo que se formó para desarrollar el proyecto se concentró en las actividades de administración y supervisión del mismo, así como de la procuración de los equipos y materiales necesarios. B) PREPARACIÓN DE TERRENO. Esta etapa se compone de las actividades derivadas de la cimentación, la fabricación e instalación de la soportería y el edificio de reacción. a) CIMENTACIÓN. El uso del suelo en el que se determinó llevar acabo el proyecto era peatonal, por lo que se tuvo que preparar con cimientos especiales mediante la fabricación de cadenas de acero y concreto, colocadas en el subsuelo y conectadas entre sí, para que cumpliera con las necesidades de carga a la que iba ser sometido. En el área de almacén se tuvo que construir dos diques para contener los posibles derrames de los tanques de almacenamiento de materias primas, la altura de dichos diques está en función de la capacidad de los tanques. 3. Caso de estudio: Control de un proyecto de construcción de una planta química 32 b) SOPORTE DE LÍNEAS. Se refiere a la instalación de los postes, soportes y rejillas por las cuales corren las líneas de servicio, proceso y la instalación eléctrica. El soporte de líneas se instaló en el perímetro del área de reacción, y tiene una longitud aproximada de 100 m. El orden de colocación es la siguiente: NIVEL INSTALACIÓN ALTURA (m) 1 Eléctrica 6 2 Proceso 5 3 Servicios 4 Tabla 3.1 Arreglo del soporte de líneas12. La instalación eléctrica se coloca en el nivel superior por motivos de seguridad, ya que de colocarse en un nivel inferior y se presentara una fuga en alguno de los otros niveles, afectaría las líneas eléctricas, produciendo un riesgo mayor. c) EDIFICIO DE REACCIÓN O ESTRUCTURA. Es el edificio en el cual se ubican los equipos principales que se requieren en el proyecto, tales como: Reactor, tanques de adición e instrumentación. Considerando que el ambiente de la ciudad de México no es corrosivo, se decide hacer la estructura completamente de acero al carbón, solamente se aplicó el respectivo recubrimiento para su protección. La estructura consta de dos niveles, uno para el reactor y otro para los tanques de adición, esta característica de la estructura está diseñada de tal forma que las materias primas entren al reactor por gravedad y así generar un ahorro de energía. 12 Especialidades Quimicas S.A. de C.V. “Información Técnica del proyecto de construcción de planta de Naftalénicos” Reporte Técnico. 2005 3. Caso de estudio: Control de un proyecto de construcción de una planta química 33 C) ADQUISICIÓN DE EQUIPO. En la adquisición de equipo se contó con distintas fuentes: TIPO DESCRIPCIÓN A Equipo nuevo proveniente del proveedor B Equipo usado y rehabilitado por el proveedor C Equipo usado y rehabilitado por personal propio D Equipo nuevo de fabricación propia. Tabla 3.2 Tipos de adquisiciones13. La procuración del equipo estuvo a cargo del mismo personal que se encargo de la administración y supervisión del proyecto, ya que el tamaño del mismo lo permitía. Las adquisiciones se hicieron por concurso y se consideraron factores como calidad técnica, economía, tiempo de entrega, condiciones de pago y los valores agregados ofrecidos por el proveedor tales como instalación, mantenimientos, cursos, y distintos apoyos. A continuación se presenta una lista del equipo, su origen y algunas características importantes. 13 Especialidades Quimicas S.A. de C.V. “Información Técnica del proyecto de construcción de planta de Naftalénicos” Reporte Técnico. 2005 3. Caso de estudio: Control de un proyecto de construcción de una planta química 34 EQUIPO TIPO CAPACIDAD DESCRIPCIÓN Reactor B 7m3 ó 2000 GAL VIDREADO. Con cuerpo y flecha de acero al carbón recubierto de vidrio. Marca PFAUDLER Tanques Almacén (3) A 25 m3 Polietileno Tanques Almacén (3) C 25 m3 Acero Inoxidable. Enchaquetados Tanques adición (2) A 2 m3 Acero al Carbón. Tanques adición (2) B 2 m3 Acero al Carbón, recubiertos internamente por resina Neutralizador A 25 m3 Acero al Carbón, con Agitador y recubierto por resina Torre de enfriamiento C 500 GAL/min Capacidad de intercambio de 5,000,000 BTU/hr Compresor A 5 HP Opera a 120 PSI, tiene un tanque de 5500 l Cristalizador D - - Acero al Carbón Celdas de carga (4) A 4 TON Acero Inoxidable Bombas (4) A Varias 50 GAL/min (3) y 100 GAL/min Instrumentación A Varias 3 Válvulas Control, 3 Válvulas ON/OFF Todas neumáticas. 1 Indicador de Temperatura y 1 Indicador de Presión. Válvulas y accesorios A Varias Provenientes de proveedores diversos seleccionados por concurso. Tabla 3.3 Principales adquisiciones14. 14 Especialidades Quimicas S.A.de C.V. “Información Técnica del proyecto de construcción de planta de Naftalénicos” Reporte Técnico. 2005 3. Caso de estudio: Control de un proyecto de construcción de una planta química 35 D) INSTALACIÓN. Esta etapa consiste en colocar en su posición final todos los equipos, así como el proveerlos de los servicios necesarios y de la instrumentación adecuada. Las instalaciones fueron realizadas por contratistas y supervisadas por los mismos, además del seguimiento diario por parte del personal de “ESPECIALIDADES QUIMICAS S.A. DE C.V.”, con la finalidad de verificar la concordancia de la instalación con lo diseñado. a) INSTALACIÓN DE EQUIPO. En la mayoría de estos movimientos se hizo indispensable el uso de una grúa telescópica con capacidad mínima de 50 TON. Éste servicio se contrató de una firma de grúas y transportes, las maniobras fueron planeadas, realizadas y supervisadas en conjunto con personal de dicha compañía. b) INSTALACIÓN DE SERVICIOS. Se refiere a la instalación de vapor, agua de enfriamiento, aire, electricidad y tuberías de proceso. Estas instalaciones fueron realizadas por el contratista que normalmente ofrece el servicio de mantenimiento a la compañía (el mantenimiento es externo) ya que su conocimiento de la misma, su experiencia en el área y en proyectos similares nos proporcionan ventajas adicionales. Una desventaja en el otorgamiento de estas instalaciones a un solo contratista es el que por cuestiones de personal y de reducción de área de trabajo, se tuvieron que realizar de forma secuencial. c) INSTALACIÓN DE INSTRUMENTACIÓN. Esta instalación fue hecha por personal de la compañía a la que se compraron los instrumentos. La elección de los instrumentos, funciones necesarias de los mismos e instalación partieron de una descripción detallada de la secuencia del proceso y de los procedimientos del mismo, con el objetivo de establecer las posibles condiciones críticas del proceso y que la instrumentación fuera capaz de responder a las mismas. 3. Caso de estudio: Control de un proyecto de construcción de una planta química 36 E) PRUEBAS Y ARRANQUE. a) PRUEBAS DE FUNCIONAMIENTO. Las pruebas se realizan para determinar posibles errores, omisiones y defectos en la instalación o en materiales. Para realizar estás pruebas siempre se contó la presencia de los responsables de la instalación y de los propios equipos, así como personal de la compañía. Las pruebas que se efectuaron en los distintos equipos y líneas de servicios consistieron principalmente en pruebas hidrostáticas e hidrodinámicas con el fin de detectar fugas, una adecuada alineación de los equipos y el correcto sentido de los flujos. A los equipos eléctricos se les prueba funcionamiento con el fin de determinar si trabajan al voltaje y amperaje esperado. b) ARRANQUE. Un importante apoyo en el arranque de la planta fue sin duda el contar con una planta piloto, en la cual existe un reactor a escala, de condiciones idénticas al instalado en la planta, en el cual se efectuó el desarrollo a detalle del proceso. En la pruebas de arranque se requirió de las materias primas involucradas en el proceso, de los servicios en funcionamiento, así como la presencia del personal a cargo del proyecto, proveedores, de los expertos en el proceso, en suma, de todos los involucrados en las distintas fases del proyecto. 3.4 MÉTODOS DE CONTROL APLICADOS. En un proyecto principalmente orientado a la construcción, cómo es el caso, el objeto de control más cuidado es el tiempo. La duración del proyecto y su costo, son directamente afectados por el cumplimiento, o incumplimiento de los compromisos de entrega por parte de los proveedores, para lograr su cumplimiento se implementan los métodos de control que se consideran adecuados para el caso. Por las características ya descritas del proyecto, tamaño y su circunstancia de urgencia; los métodos de control empleados fueron de características sencillas y se decidió arriesgar a la ejecución del proyecto basándose en la experiencia del personal. 3. Caso de estudio: Control de un proyecto de construcción de una planta química 37 No obstante por muy básicos que hayan sido su implementación, su cumplimiento requirió de un esfuerzo importante por parte del personal encargado del proyecto. A continuación se describen brevemente. • DIAGRAMA DE GANT. Su aplicación se deriva de sus muchas ventajas entre las cuales podemos mencionar: Fácil elaboración, fácil interpretación, bajo costo de aplicación, actualización rápida. Aunque también tiene limitaciones importantes cómo que no muestra los recursos requeridos, sólo presenta fechas de inicio y término de actividades, no muestra los costos del proyecto. No obstante el diagrama fue de mucha ayuda durante el desarrollo del proyecto y durante el mismo fue sufriendo las modificaciones que se presentaban. El diagrama original fue elaborado en base a los tiempos de entrega de equipo proporcionados por los proveedores y a los tiempos estimados por los contratistas para la realización de las actividades, además de la experiencia del personal a cargo del proyecto. El Diagrama de Gantt originado de dichas consideraciones es el Diagrama de Gantt A, del apéndice A. • RUTA CRÍTICA. Una de las limitaciones principales del proyecto fue el tiempo. Se consideró que la metodología típica seguida en la determinación de la ruta crítica exigía la capacitación del personal involucrado, debido que no es sencilla la elaboración e interpretación de las curvas costo/tiempo de cada actividad y del proyecto en su conjunto, dicha capacitación representaba una inversión de tiempo, con el cual no se contaba debido a la urgencia del proyecto. Por lo tanto, la ruta crítica se determinó en base a las duraciones aproximadas proporcionadas por el diagrama de Gantt. Esta decisión se apoyó en la vasta experiencia del gerente general de la compañía en proyectos anteriores prácticamente idénticos, así como de la experiencia del personal a cargo del proyecto, proveedores y contratistas alguna vez también involucrados en proyectos similares. La determinación de la ruta crítica se basa en la información que se va generando conforme avanza el proyecto. 3. Caso de estudio: Control de un proyecto de construcción de una planta química 38 El diagrama de Gantt original va sufriendo adecuaciones sobre la marcha y la ruta crítica se compone por las actividades que están directamente ligadas y que determinan la duración mínima del proyecto, dichas actividades se resaltan en color amarillo en el diagrama de Gantt, quedando cómo lo muestra el Diagrama de Gantt B en el apéndice A. • CONTROL DE COSTOS. A) PRESUPUESTO. En base a las cotizaciones previas de los equipos, materiales e instalaciones por parte de los proveedores así como a la experiencia del equipo a cargo del proyecto en situaciones similares anteriores se presenta un presupuesto inicial, el cual es sometido a estudio por parte del consejo director de la compañía. Luego del análisis correspondiente y de las modificaciones propuestas, así como de las adecuaciones derivadas, se aprueba el presupuesto general del proyecto. B) DIVISIÓN DE ÁREAS. Una vez establecido el proyecto, se divide en dos grandes áreas: DIVISIÓN PRESUPUESTO EQUIPO $1,276,620.00 INGENIERIA $1,623,500.00 OBRA CIVIL OBRA ELÉCTRICA INSTRUMENTACIÓN AISLAMIENTO OBRA MECANICA MANIOBRAS VARIOS IMPREVISTOS TOTAL PROYECTO: $2,900,120.00 Tabla 3.4 Presupuesto general por áreas.15. 15 Especialidades Quimicas S.A. de C.V. “Información Técnica del proyecto de construcción de planta de Naftalénicos” Reporte Técnico. 2005 3. Caso de estudio: Control de un proyecto de construcción de una planta química39 C) FLUJO DE CAPITAL. El proyecto se financió con un crédito bancario otorgado exclusivamente para la ejecución del mismo, el financiamiento cubría muy estrechamente las necesidades del proyecto, por lo que no cubría posibles imprevistos, que se tendrían que cubrir con capital propio de la compañía o de lo contrario provocarían retraso el proyecto. El capital estaba concentrado en una cuenta bancaria, de la cual se originaron varias subcuentas que estaban a disposición total del equipo a cargo del proyecto previa autorización del consejo. D) CATALOGO CONTABLE. Para el control detallado de las erogaciones del proyecto, tanto en cantidades como en conceptos, se elaboró un catálogo contable, que detalla ampliamente las dos grandes áreas en las que se divide el proyecto. A cada área se le otorga una cuenta y a cada concepto una subcuenta. A su vez, cada erogación emitida se realiza por medio de un cheque relacionado a una subcuenta y ésta a su vez a una cuenta general. De esta manera se hicieron reportes semanales de gastos, % de consumo del presupuesto, desviaciones, parámetros no contemplados inicialmente, etc. Dichos reportes semanales eran revisados por el consejo de administración con la intención de identificar, en su caso, corregir posibles desviaciones y evitar retrasos por una mala administración del capital. En el apéndice B, tabla B1 puede observarse el catálogo contable elaborado, el ejemplo mostrado es el catalogo virgen, antes de que iniciara el proyecto por lo que no se ha ejercido ningún gasto. En la tabla B2 del mismo anexo muestra un momento durante el proyecto, en esta tabla se puede observar que durante la ejecución del proyecto surgieron actividades (y por lo tanto costos) que no se contemplaron en la planeación, para lo cual se agrega al catálogo contable una cuenta adicional para éstos conceptos, así como las diferencias que se presentan entre lo presupuestado y lo ejercido durante el proyecto 3. Caso de estudio: Control de un proyecto de construcción de una planta química 40 3.5 RETRASOS. Durante la ejecución del proyecto inevitablemente se presentan situaciones que modifican la planeación que se tenía del mismo. A continuación se describen los que se consideran más relevantes, se comentan sus causas, efectos y plan de acción que se efectuó. A) CIMENTACIÓN. (2 SEMANAS). Al realizar la cimentación del terreno se encontró que un segmento estaba contaminado con hidrocarburos y el nivel de impacto exigía una remediación, la cual se llevó acabo por medio de un contratista. La remedición consintió en “tender” una red de tuberías subterráneas y 2 “sembrar” microorganismos capaces de degradar los ya citados hidrocarburos, los cuales requieren de un monitoreo constante y de cuidados especiales. Es necesario comentar que este contratiempo detuvo toda la construcción por un par de semanas. B) SOPORTE DE LÍNEAS. (2 SEMANAS). Se presentó escasez de material (acero al carbón e inoxidable). Se buscó en distintas comercializadoras del metal, pero los esfuerzos fueron infructuosos. C) BOMBA NAFTALENO (3 SEMANAS).Se tuvo un defecto en el equipo, específicamente con el cuerpo de la bomba (enchaquetado presentaba fisura) por lo que fue necesario hacer válida la garantía D) INSTALACIÓN DE SERVICIOS (1 SEMANA). Éstas instalaciones fueron hechas por el mismo proveedor (lo cual no se tenía contemplado) y aunque se incrementaron los recursos humanos y monetarios no fue posible realizar al tiempo planeado. E) INSTRUMENTACIÓN (2 SEMANAS). La discusión técnica de la secuencia lógica del proceso y su reflejo en la programación de la instrumentación tomó más tiempo del planeado, además de que se presentó un retraso (1 semana) por un problema del proveedor en la aduana. F) ARRANQUE (4 SEMANAS). Durante el arranque de la planta se presentaron diversos problemas que se resolvieron conforme se fueron presentando. Algunos de los más importantes fueron los siguientes: 3. Caso de estudio: Control de un proyecto de construcción de una planta química 41 • TRAZA ELÉCTRICA. Debido a las características del fluido que transporta (Naftaleno) una línea requiere de traza térmica, en este caso, se eligió una traza eléctrica para dicha función, pero al momento del arranque se encontró que no cumplía con las funciones para lo cual fue colocada, no obstante que se encontraba dentro de su rango de trabajo. Por lo cual tuvo que retirarse y colocar traza de cobre alimentada con vapor. Este detalle es el que impacto de mayor manera en el atraso del arranque. • CONEXIÓN DE FONDO DE TANQUE DE ALMACENAMIENTO. Un tanque de almacenamiento de polietileno presentó una falla en una conexión (también de polietileno) del fondo del tanque. La falla consistía en una ligera fuga (“lagrimeo”) que al revisar la pieza mostró que la pieza estaba dañada. (probablemente en su instalación o transporte recibió un golpe); debido a que el tanque ya estaba lleno de materia prima (ácido sulfúrico) y a que no se tenía ningún otro tanque libre, se tuvo que “bajar el material” a tambores de 200 l, lo cual hizo de la operación muy tardada. Una vez vaciado se procedió a sustituir la pieza y rellenar el tanque. • NEUTRALIZADOR. El proveedor colocó elementos térmicos muy pequeños para la capacidad del motor instalado, lo cual provocaba que se botaran a cada instante. El encontrar la falla llevó a toda una serie de teorías (motor insuficiente, amarre de la flecha del agitador, mal funcionamiento del motoreductor) que desembocaron en revisiones en los cálculos y equipos involucrados, hasta que se descartaron todas las posibilidades, siendo la última en su revisión los elementos térmicos. Cómo se había mencionado anteriormente, el diagrama de Gantt original va sufriendo adecuaciones sobre la marcha y los retrasos son una parte importante de estas modificaciones. En el diagrama se marca con rojo las actividades que presentaron retraso y en azul, las que se cumplieron conforme a lo planeado, quedando cómo lo muestra el Diagrama de Gantt C en el apéndice A. 3. Caso de estudio: Control de un proyecto de construcción de una planta química 42 3.6 COMPARACIÓN ENTRE LA TEORÍA Y LO APLICADO. ETAPAS PRESENTADAS EN EL PROYECTO. ETAPA TÍPICA APLICACIÓN CARACTERÍSTICAS Y SUSTENTO DE LA APLICACIÓN Definición de Metas SI En esta etapa se consideraron 3 aspectos importantes. CALIDAD: Debido a que ya se comercializaban los productos que se quieren producir en la planta, se tenía conocimiento de las especificaciones esperadas, sus aplicaciones y por ende su funcionalidad, así que sólo hubo que establecerlas formalmente. TIEMPO: El tiempo de duración total del proyecto no se determinó de manera global, lo que se hizo fue proyectar la duración de las actividades principales en conjunto con los proveedores y contratistas, estos datos alimentan al Diagrama de Gantt y su suma da como resultado una duración estimada. COSTO. De igual manera que en caso del tiempo se proyectaron costos aproximados en conjunto con los proveedores y contratistas, dando como resultado un presupuesto general. Planeación SI La factibilidad del proyecto estaba asegurada, ya que el gerente de la compañía y mucho del personal involucrado en el proyecto ya había concretado un proyecto prácticamente idéntico. Por tal motivo no se puede considerar que el proyecto se inicio de cero. Ya que se contaba con la Ingeniería de proceso, la Ingeniería básica, se conocía el tipo y las características de los equipos que se requerían, los materiales necesarios así como sus características. La planeación consistió en planear actividades como la Ingeniería de detalle, planear el sistema de control de costos, el sistema de control del proyecto, y la organización
Compartir