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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA SECCIÓN DE ESTUDIOS DE POSGRADO E INVESTIGACIÓN PROGRAMA DE POSGRADO EN INGENIERÍA DE SISTEMAS T E S I S QUE PARA OBTENER EL GRADO DE MAESTRO EN CIENCIAS EN INGENIERÍA DE SISTEMAS PRESENTA LIC. MIRNA DOMÍNGUEZ CARAMÓN DIRECTOR DR. LUIS MANUEL HERNÁNDEZ SIMÓN México, D.F. Julio del 2006 EL IMPACTO DE LA ADMINISTRACIÓN DEL RIESGO EN LA ADMINISTRACIÓN DE PROYECTOS APLICADO A LA INDUSTRIA PETROLERA Resumen En la industria petrolera se desarrollan proyectos que , por la magnitud de los recursos que involucran, los hacen particularmente complejos, inciertos y costosos. Estos proyectos pueden tener un carácter operativo, si su impacto es de corto alcance o estratégicos, si sus resultados son a largo plazo y tienen consecuencias en el rumbo estratégico de la empresa. En ambos casos, los proyectos contienen variables inciertas, que no son abordadas adecuadamente por falta de una metodología que las reconozca, las cuantifique y las incorpore en la administración de cada proyecto. Dentro de la administración de proyectos tradicional, existen técnicas como el PERT o el CPM, cuya aplicación ha sido desde hace muchos años, de uso común en la industria, no obstante, estas técnicas no alcanzan a cubrir el análisis de incertidumbre y riesgo en los proyectos. Actualmente, existen instituciones como el PMI (Proyect Management Institute), organización líder en la administración de proyectos a nivel mundial, que señala dentro de sus preceptos, que para una administración profesional de proyectos, se deben considerar y aplicar las mejores prácticas a nivel mundial en nueve áreas críticas: alcance del proyecto, tiempo, costo, calidad, recursos humanos, comunicación, abastecimientos, integración y análisis de riesgos. El presente trabajo, mostrará una aplicación de la disciplina de Análisis de Decisiones para abordar el análisis de incertidumbre y riesgo en la administración de proyectos aplicado a la industria petrolera. Como resultado, se identificarán las actividades críticas con mayor nivel de riesgo, dentro de un proyecto integral para el transporte y distribución de petróleo crudo. Abstract In the Petroleum industry there are Projects that because of the magnitude of the resources involved are particularly expensive, uncertain and complexes. These projects can be of focus on operation if them impact is of short term or focus on strategy if they have consequences in the strategy course and those results are for long term. In both cases, projects contain uncertain variables that are not suitably approached because of the lack of methodology which identify, quantifies an incorporate them in the administration of each project. In the traditional project administration, there are techniques like the PERT or the CPM, which had been commonly applied for many years in the industry, however, these techniques do not reach to cover the uncertainty and risk analysis within the projects. Nowadays, there are some institutions like PMI (Project Management Institute), an organization leader in projects management worldwide, which indicates within its principles, that for a professional project management, it is necessary to apply the best practices worldwide in nine critical areas: project’s reach, time, cost, quality, human resources, communication, supplying, integration and risk analysis. This analysis, pretends to show an application of the “Decision Analysis” approach to the uncertainty and risk analysis in the administration of projects applied to the Petroleum Industry. As a result, the critical activities with greater risk level will be defined, within an integral project for the transportation and distribution of crude petroleum. CONTENIDO Página Índice de figuras………………………………………………………………….. i Índice de tablas…………………………………………………………………… ii Introducción……………………………………………………………..………... 1 Marco metodológico…………………………………………………….……….. 4 Pirámide conceptual……………………………………………………………... 6 Definición de términos conceptuales…………………..……………………..... 7 Capítulo 1. Marco Conceptual 1.1 Planteamiento del problema…………………..…..………………………... 10 1.2 Justificación del proyecto…………………………………………………… 10 1.3 Objetivos………………..……………………..……………………………... 11 1.4 El proceso productivo en la industria petrolera.........................………… 12 1.4.1 Origen del petróleo……………………………………………………. 12 1.4.2 Clasificación del petróleo de acuerdo al parámetro internacional.. 13 1.4.3 Importancia del petróleo……………………………………………… 15 1.4.4 Organización de países exportadores de petróleo……….……….. 15 1.5 Organización estratégica para la explotación petrolera en México…….. 16 1.5.1 La empresa mas grande de México: Pemex………………….…… 17 1.5.2 Descripción de organismos subsidiarios…………….……………... 17 1.5.3 Regiones administrativas de PEP……………………….………….. 19 Capítulo 2. Sistema de Transporte y Distribución de Crudo Maya 2.1 Descripción del sistema de transporte y distribución de crudo Maya….. 25 2.2 Proyecto integral para el sistema de transporte y distribución de crudo Maya……………………………………………………..………………………... 29 2.3 Descripción de la Subdirección de Ingeniería y Desarrollo de Obras Estratégicas…………………………………………………………….……….... 30 2.3.1 Sistema actual para la administración de proyectos…………....... 31 2.3.2 Descripción de PERT y CPM………….…………………………….. 34 Capítulo 3. Metodología para el Análisis de Incertidumbre y Riesgo a Obras Estratégicas 3.1 La disciplina de Análisis de Decisiones………..……………….……….... 36 3.2 Ventajas del análisis sistemático para la toma de decisiones………….. 38 3.3 Definiciones básicas en análisis de decisiones: preferencias, alternativas, eventos inciertos y resultados…………………………………… 39 3.4 Naturaleza de la probabilidad en la teoría Bayesiana…………..……….. 40 3.5 Etapas para el desarrollo de un análisis de incertidumbre y riesgo……. 41 3.5.1 Enmarcamiento del problema……..………………………………… 42 3.5.2 Generación creativa de alternativas…………………………..……. 43 3.5.3 Identificación y modelación de variables inciertas………….……... 44 3.5.4 Creación del modelo de decisión……………….…………………... 46 3.5.5 Análisis de incertidumbre y riesgo………………..…………………. 47 3.5.6 Simulación probabilística……………………………………..……... 48 3.5.7 Análisis de sensibilidad probabilística y/o determinística……..…. 49 3.5.8 Análisis de resultados………………………..………………………. 49 Capítulo 4. Resultados del Modelo de Decisión 4.1 Desarrollo del modelo para el análisis de incertidumbre y riesgo…….... 51 4.2 Lista de obras estratégicas existentes en el proyecto integral para el manejo de crudo Maya……………………………………………….……......... 56 4.3 Concentrado de resultados del estado de obras estratégicas……......... 58 4.4 Impacto de la administración de obras estratégicas en la producción... 59 Capítulo 5. Valoración de Objetivos, Mejoramiento del Sistema y Conclusiones 5.1 Valoración de objetivos........................................................................... 65 5.2 Conclusiones del proyecto…………………............................................. 66 Bibliografía…………………..……………………………………………………. 69 Anexos 1 Glosario de términos 2 Siglas y abreviaturas 3 Programas de obras estratégicas 4 Resultados del aná lisis de riesgo a los programas de obras estratégicas 5 Estadísticos de la corrida de simulación i ÍNDICE DE FIGURAS Página Figura 1.0 Ubicación geográfica de la zona de influencia de PEP en la República Mexicana……………………………………………..20 Figura 2.0 Ubicación geográfica de la región sur de PEP…..…………… 21 Figura 3.0 Ubicación geográfica de la región norte de PEP…………….. 22 Figura 4.0 Ubicación geográfica de la región marina noreste de PEP…. 23 Figura 5.0 Ubicación geográfica de la región marina suroeste de PEP.... 24 Figura 6.0 Esquema de las principales instalaciones del Sistema de transporte y distribución de crudo Maya………………….…… 26 Figura 7.0 Funciones de SIDOE dentro de la cadena de valor de PEMEX Exploración y Producción………..……………………. 31 Figura 8.0 Cadena de valor de la línea de negocios de ingeniería y desarrollo de obras…………………….………………………… 32 Figura 9.0 Representación esquemática de un diagrama de objetivos…. 43 Figura 10.0 Representación típica de un diagrama de influencia…………. 46 i Figura 11.0 Informe de avance de obra estratégica: tanque de 500 MBls. para almacenamiento de crudo Maya en la TM Pajaritos…… 53 Figura 12.0 Análisis del estado particular de una obra…………………….. 54 Figura 13.0 Desglose de tiempos para la actividad de licitación de obra. 55 Figura 14.0 Perfil de producción de crudo Maya según la cartera de proyectos 4.2b PEMEX Exploración y Producción…………… 60 Figura 15.0 Sistema de transporte y distribución de crudo Maya…………. 61 Figura 16.0 Análisis de tiempos del oleoducto de 36” D.N. x 63 km……… 62 Figura 17.0 Análisis de tiempos de la central de rebombeo El Misterio….. 63 Figura 18.0 Establecimiento de límites para la entrada en operación de las obras para ampliar la capacidad de manejo de crudo…… 64 Figura 19.0 Producción diferida que se tendría en caso de no contar con capacidad de manejo de crudo…………………………………. 64 ii ÍNDICE DE TABLAS Página Tabla 1.0 Marco metodológico para el desarrollo del proyecto de tesis…. 4 Tabla 1.1 Continuación del marco metodológico para el desarrollo del proyecto de tesis………………………………………………….. 5 Introducción ________________________________________________________________________________________ 1 Introducción La administración de proyectos ha existido desde la construcción de las pirámides de Egipto, sin embargo, las técnicas actuales de mayor aplicación en la industria datan de 1958, en que las firmas DuPont y Remington Rand, desarrollaron el Critical Path Method (CPM) para controlar y optimizar los costos de operación de sus empresas, mediante la planeación adecuada de las actividades componentes del proyecto. El CPM es muy similar al Program Evaluation and Review Technique (PERT), el cual fue desarrollado en el proyecto de armamentos Polaris en EUA, en esa misma década. La diferencia principal entre estas técnicas, es el método por medio del cual se realizan estimados de tiempo para las actividades del proyecto. Con CPM, los tiempos de las actividades son determinísticos; con PERT, los tiempos de las actividades son ponderaciones determinísticas, es decir, los tiempos son manejados dentro de un rango de valores, y al integrarlos a través de una ecuación, se obtiene un valor de tiempo ponderado (Montaño, 1972). En la administración de proyectos, los métodos tradicionales (CPM y PERT), consideran toda la información de los recursos (tiempos, costos, etc.) bajo el supuesto de certeza y bajo control, lo cual es lo mismo que asumir que tales recursos no tendrán variabilidad a lo largo del proyecto. De esta manera, al eliminar la medición de la incertidumbre, los métodos tradicionales de administración de proyectos eliminan también toda consideración del riesgo en las actividades críticas del proyecto (Morales Reyes, 2002). A pesar de todas las deficiencias que se pueden encontrar en los métodos tradicionales de administración de proyectos, una planeación y control basada en una técnica profesional es mejor que una administración empírica e improvisada. Introducción ________________________________________________________________________________________ 2 Actualmente, han surgido nuevas corrientes y técnicas para un mejor manejo e integración de todas las variables y recursos que involucran a un proyecto, incluyendo la incertidumbre y riesgo. Un gran número de estas nuevas técnicas han sido reconocidas por el PMI (Proyect Management Institute) como fundamentales para una administración profesional de proyectos. Este instituto, que liderea mundialmente la administración de proyectos, señala que en toda administración de proyectos, se deben considerar y aplicar, las mejores prácticas a nivel mundial en nueve áreas críticas: alcance, tiempo, costo, calidad, recursos humanos, comunicación, abastecimientos, integración y análisis de riesgos (Chamoun, 2002). Una disciplina con la cual se pueden superar las limitaciones en el manejo de la incertidumbre y riesgo en la administración de proyectos, es el Análisis de Decisiones. A través de sus herramientas, los eventos inciertos son considerados como tales: eventos sobre los cuales no se tiene una información completa y por lo tanto no se cuantifican con valores determinísticos que implican certeza, en vez de ello, los eventos inciertos están cuantificados en términos probabilísticos. Al evaluar los eventos en términos de probabilidad, el análisis de decisiones permite hacer una distinción entre eventos de alto riesgo y eventos poco riesgosos, lo cual permite estimar las posibles variaciones que los recursos podrían tener a lo largo de un proyecto (Ley Borrás, 1996). El presente trabajo, mostrará una aplicación de la disciplina de Análisis de Decisiones para abordar el análisis de incertidumbre y riesgo en la administración de proyectos aplicado a la industria petrolera. Introducción ________________________________________________________________________________________ 3 La organización de este trabajo es la siguiente: el Capítulo 1 presenta el marco conceptual, en el cual se establece el marco de trabajo de la tesis, así como una descripción del panorama de la industria petrolera en el entorno mundial y nacional. El capítulo 2, describe las características del sistema de transporte y distribución de crudo Maya en México. De igual forma, se describe el Proyecto Integral para el manejo estratégico de crudo Maya a largo plazo en nuestro país, así como el actual sistema para la administración de obras estratégicas por parte de SIDOE. En el capítulo 3, se establece el soporte metodológico de la tesis, para ello, se describen las bases de la disciplina de Análisis de Decisiones, así como la metodología general para la realización de un análisis de incertidumbre y riesgo. Una descripción de cómo se desarrolló el proyecto, así como los resultados del análisis de riesgo a las obras estratégicas del proyecto integral para el manejo de crudo Maya, se presentan en el capítulo 4. El capítulo 5, constituye la etapa de retroalimentación y análisis del proyecto de tesis. Aquí, se da una valoración de los objetivos logrados con el trabajo, así como propuestas para la mejora del actual sistema para la administración de obras estratégicas y las conclusiones pertinentes. Finalmente, se cierra el trabajo con la literatura consultada para la elaboración de este trabajo, y los anexos, que respaldan el proceso de análisis realizado a través de la simulación probabilística. Marco Metodológico ________________________________________________________________________________________ 4 Marco Metodológico El marco metodológico es una herramienta que permite generar el esquema general de trabajo para vislumbrar la forma en que se lograrán los objetivos del proyecto. Esta aplicación se presenta en las Tablas 1.0 y 1.1. Es importante señalar que para el desarrollo de cada actividad se investigaronlas mejores prácticas de ingeniería para asegurar un óptimo resultado en este trabajo. Actividades ¿Qué hacer? Técnica ¿Cómo hacerlo? Herramientas ¿Con que hacerlo? Metas ¿Qué se obtiene? Identificar el objetivo fundam ental de la tesis y las bases técnicas para alcanzarlo. • Pirámide Conceptual. • Procesador de textos. • Objetivo fundamental de la tesis. • Técnicas para alcanzar los objetivos. Analizar la situación actual • Entrevistas. • Revisión. de información documental. • Observación de procedimientos de trabajo. • Procesador de textos. • Intranet del IMP. • Intranet de PEP. • Procedimientos para la administración de obras estratégicas en PEP. Definir objetivos y justificación del proyecto. • Entrevistas. • Revisión de información documental. • Observación de procedimientos de trabajo. • Procesador de textos. • Intranet del IMP. • Intranet de PEP. • Objetivo general, objetivos específicos. • Justificación del proyecto. Construcción del modelo para el análisis de incertidumbre y riesgo. • Enmarcamiento del problema. • Generación creativa de alternativas. • Identificación y modelación de variables inciertas. • Análisis de decisiones • CPM. • Estadística. • Probabilidad. • Simulación probabilística. • Procesador de textos. • Hoja de Cálculo. • Programa para análisis de incertidumbre y riesgo. • Programa para administración de provectos. • Análisis de incertidumbre y riesgo para las obras estratégicas de PEP. • Estrategias de respuesta a los potenciales riesgos en la administración de obras estratégicas. Tabla 1.0 Marco metodológico para el desarrollo del proyecto de tesis. Marco Metodológico ________________________________________________________________________________________ 5 Actividades ¿Qué hacer? Técnica ¿Cómo hacerlo? Herramientas ¿Con que hacerlo? Metas ¿Qué se obtiene? Continuación… Construcción del modelo para el análisis de incertidumbre y riesgo. • Creación del modelo de decisión. • Análisis de incertidumbre y riesgo. • Simulación probabilística. • Análisis de sensibilidad probabilística y/o determinística. • Análisis de resultados. • Análisis de decisiones • CPM. • Estadística. • Probabilidad. • Simulación probabilística. • Procesador de textos. • Hoja de Cálculo. • Programa para análisis de incertidumbre y riesgo. • Programa para administración de provectos. • Artículos técnicos publicados en revistas arbitradas. • Material bibliográfico. • Análisis de incertidumbre y riesgo para las obras estratégicas de PEP. • Estrategias de respuesta a los potenciales riesgos en la administración de obras estratégicas. Valoración de objetivos, mejoramiento del sistema y conclusiones • Comparar objetivos propuestos con resultados obtenidos . • Proponer mejores métodos de trabajo. • Analizar los resultados del proyecto. • Procesador de textos. • Programas de avance de obras estratégicas originales. • Cuantificación de los resultados obtenidos en el proyecto. • Propuestas para el mejoramiento de los sistemas de administración de obras estratégicas. • Recomendaciones generales. Reporte final de de tesis • Lineamientos para la redacción de documentos técnicos. • Guías para la redacción de tesis de maestría. • Procesador de textos. • Intranet del IMP. • Intranet de PEP. • Hoja de Cálculo. • Programa para análisis de incertidumbre y riesgo. • Programa para administración de provectos. • Documento de tesis. Tabla 1.1 Continuación del marco metodológico para el desarrollo del proyecto de tesis. Pirámide conceptual ________________________________________________________________________________________ 6 Pirámide Conceptual La pirámide conceptual tiene en sus cimientos, las áreas de conocimiento sobre las que se sustenta el modelo para el análisis de incertidumbre y riesgo a la administración de obras estratégicas y cuyo objetivo fundamental se puede leer en la cúspide de la pirámide. El cuerpo de la pirámide contiene los conceptos fundamentales que a lo largo de este trabajo se manejarán y que corresponden a las variables críticas para la creación de un modelo para la toma de decisiones en la administración de proyectos considerando la incertidumbre y riesgo. PE RT C PM IDENTIFICAR, ANALIZAR Y CUANTIFICAR EL IMPACTO DE LA INCERTIDUMBRE Y RIESGO EN LA ADMINISTRACIÓN DE PROYECTOS CON APLICACIÓN A LA INDUSTRIA PETROLERA. INDUSTRIA PETROLERA ANÁLISIS DE DECISIONES ADMINISTRACIÓN DE PROYECTOS VA RI AB LE S IN CI ER TA S IN CE RT ID UM BR E Y RI ES GO PR OY EC TO IN TE GR AL M AN EJ O DE C RU DO M AY A PE TR ÓL EO S M EX IC AN OS SI ST EM A DE T RA NS PO RT E Y DI ST RI BU CI ÓN D E HI DR OC AR BU RO S A C TI V ID A D ES C R IT IC A S PR O Y EC TO Definición de Términos Conceptuales ________________________________________________________________________________________ 7 Definición de Términos Conceptuales Industria petrolera.- Es el nombre que se les da a las empresas dedicadas a la exploración y explotación de hidrocarburos. Petróleos Mexicanos.- Es un organismo público descentralizado de los Estados Unidos Mexicanos, cuya finalidad, es maximizar la rentabilidad del petróleo, contribuir al desarrollo nacional y satisfacer con calidad las necesidades de sus clientes, sus actividades abarcan la exploración y explotación de hidrocarburos, así como la producción, almacenamiento, distribución y comercialización de productos petrolíferos y petroquímicos. Proyecto Integral de Manejo de Crudo Maya.- Debido a que la infraestructura actual para el manejo de producción de crudo maya sólo permite afrontar periodos de 2.2 y 1.6 días de mal tiempo en las instalaciones estratégicas de almacenamiento: la terminal marítima Dos Bocas y el barco FSO, antes de cerrar la producción a nivel de pozo, se propuso y autorizó el requerimiento para ampliar la flexibilidad operativa del STDPC, así como para ampliar la capacidad de almacenamiento en instalaciones estratégicas para soportar contingencias de hasta 4 días en la terminal marítima Dos Bocas y de 2.5 días en el FSO Ta´kuntah. A este proyecto se le denominó “proyecto integral para el sistema de transporte y distribución de crudo Maya”. Sistema de Transporte y Distribución de Hidrocarburos.- También conocido como sistema de transporte y distribución de crudo (STDPC) tiene como objetivo fundamental, satisfacer la demanda de dos clientes principales de PEMEX Exploración y Producción: PEMEX Refinación para la demanda de petroleo interna y PEMEX Internacional para exportación. Incluye los complejos de producción: Akal-J, Akal-C, Akal-N, Ku-A, Abkatún-A, Nohoch-A, Akal-L y Akal-B, así como la terminal marítima Cayo Arcas, la plataforma de rebombeo, la terminal marítima Dos Bocas y el barco de almacenamiento y comercialización Ta’kuntah. Definición de Términos Conceptuales ________________________________________________________________________________________ 8 Análisis de Decisiones.- Nació en los años sesentas en la universidad de Stanford, California. Esta disciplina cuenta con herramientas de mucha utilidad para ayudar a empresas e individuos que se enfrentan a situaciones de decisión complejas, inciertas, de gran importancia y/o con atributos en conflicto. Variables inciertas .-Es aquella que puede presentar dos o más sucesos (resultados) y el decisor (la persona que tomará la decisión) no sabe con claridad cual de esos posibles sucesos acontecerá. Generalmente se conocen los posibles resultados y es posible asignarles suprobabilidad, pero no existe la seguridad de el resultado que se obtendrá. Incertidumbre.- Es el conocimiento incompleto acerca de un evento, en particular acerca del suceso (de ese evento) que ocurrirá. El conocimiento que generalmente se tiene acerca del evento incierto es el de qué sucesos pueden ocurrir y cuál es la probabilidad de que ocurra cada uno. Lo que se desconoce es que evento ocurrirá. Riesgo.- El riesgo incluye dos elementos: 1) Incertidumbre respecto al suceso que ocurrirá y 2) Un resultado indeseable para el decidor en al menos uno de los posibles sucesos. Por lo tanto, para caracterizar el riesgo debemos medir la probabilidad de cada suceso y el daño que ocasionará su ocurrencia. En resumen, el riesgo es una probabilidad mayor que cero de obtener un resultado indeseable. Administración de proyectos.-Es la aplicación de conocimiento, habilidades, herramientas, y técnicas a actividades de proyectos de manera que cumplan o excedan las necesidades y expectativas de partidos interesados en un proyecto; incluye la administración del alcance, el tiempo, los costos, la calidad, recursos humanos y riesgos que puedan presentarse dentro del mismo. CPM.- Es conocido como el método de la ruta crítica y se utiliza en administración y gestión de proyectos. La duración de la ruta crítica determina la duración del proyecto entero. Cualquier retraso en un elemento terminal en la ruta crítica directamente impacta la fecha de término planeada del proyecto. Definición de Términos Conceptuales ________________________________________________________________________________________ 9 El método de la ruta crítica fue inventado por la Corporation DuPont y es comúnmente abreviado como CPM por las siglas en inglés de: Critical Path Method. Actividad Crítica.-Es aquella que no tiene holgura; es decir, si se desfasa impacta directamente en la fecha de terminación del proyecto. PERT.- La Técnica de Revisión y Evaluación de Programas, comúnmente abreviada como PERT por sus siglas en inglés, es un modelo de redes ( diagramas de líneas de tiempo que se interconectan) para la administración y gestión de proyectos inventado en 1958 por la Oficina de Proyectos Especiales de la Marina de Guerra del Departamento de Defensa de los ; es básicamente un método para analizar las tareas involucradas en completar un proyecto dado, especialmente el tiempo para realizar cada tarea, e identificar el tiempo mínimo necesario para completar el proyecto total. Proyecto.- Un proyecto es un esfuerzo temporal emprendido para crear un producto o un servicio único. También se conoce como un conjunto coherente y articulado de actividades orientadas a alcanzar uno o varios objetivos. Capítulo 1 ________________________________________________________________________________________ 10 Capítulo 1 Marco Conceptual En este capítulo, se presenta el marco conceptual, en el cual se establece el marco de trabajo de la tesis, así como una descripción del panorama de la industria petrolera en el entorno mundial y nacional. 1.1 Planteamiento del problema En la administración de los proyectos de la industria petrolera no se realiza un análisis de incertidumbre y riesgo a las actividades críticas que conforman a un proyecto estratégico. Cuando una actividad crítica tiene retraso, el tiempo y/o los recursos adicionales que consume esa actividad tienen un impacto directo en los resultados del mismo, de tal forma, que es muy importante identificar en que actividades se debe poner especial atención por sus características de variabilidad, dado que cualquier retraso, se ve reflejado directamente en el volumen de producción programado en una cartera de proyectos. 1.2 Justificación del proyecto La función de los complejos petroleros es la integración de un conjunto de procesos, instalaciones y operaciones para llevar a cabo la explotación de hidrocarburos. Un complejo petrolero esta formado por plataformas de enlace, de perforación, habitacionales, puentes, quemadores y equipos de bombeo, entre la infraestructura más relevante (Padilla Euan, 2003). La construcción de infraestructura de tal magnitud implica el desarrollo de un proyecto integral de producción que contempla la construcción de cada una de las instalaciones, que por si sola constituye un proyecto. Capítulo 1 ________________________________________________________________________________________ 11 El alcance, la magnitud, las condiciones económicas y el horizonte de planeación de cada proyecto, hacen que estén envueltos en un ambiente incierto, donde el riesgo asume grandes proporciones. La implementación de técnicas para la medición y análisis de la incertidumbre y riesgo, permitirá a la Gerencia de Proyectos, desarrollar planes contingentes de acción para estar preparados en caso de detectar un riesgo importante en alguna actividad crítica en cualquiera de los proyectos. De esta forma, a través de la generación del análisis de riesgo y la creación de planes contingentes de acción se asegurará la continuidad de las operaciones para la explotación, manejo y distribución de crudo, en el complejo petrolero. 1.3 Objetivos Objetivo general: Identificar, analizar y cuantificar el impacto de la incertidumbre y riesgo en la administración de proyectos con aplicación a la industria petrolera. Objetivos específicos: 1) Identificar las actividades críticas de par de obras estratégicas dentro de un proyecto integral para el desarrollo de producción en la industria petrolera. 2) Medir y analizar el riesgo de terminación fuera de programa de las obras estratégicas señaladas en el punto 1. 3) Medir y analizar el riesgo de deslizamiento de tiempos en las actividades críticas de las obras estratégicas señaladas en el punto 1. 4) Generar un modelo para el análisis de incertidumbre y riesgo de las obras estratégicas señaladas en el punto 1 y cuantificar su impacto dentro del proyecto integral. Capítulo 1 ________________________________________________________________________________________ 12 1.4 El proceso productivo en la industria petrolera El petróleo (Etm. del latín petrus - piedra y oleum - aceite; significa aceite de piedra) es una mezcla compleja no homogénea de hidrocarburos, compuestos por hidrógeno y carbono. Difieren mucho entre sí, desde amarillentos y líquidos a negros y viscosos. Estas diferencias son debidas a las relaciones entre los tipos de hidrocarburos. Es un recurso natural no renovable, y actualmente también es la principal fuente de energía en los países desarrollados. 1.4.1 Origen del petróleo Existen diversas teorías acerca del origen del petróleo, sin embargo, la más aceptada es la que asocia la formación del petróleo con rocas sedimentarias, depositadas en ambientes marinos o próximos al mar, y se obtiene por un proceso físico-químico en el interior de la tierra, en donde debido a la presión y las altas temperaturas, se produce la descomposición de enormes cantidades de materia orgánica que se convierten en aceite y gas. El petróleo es una sustancia aceitosa de color oscuro, compuesto de hidrógeno, carbono, azufre y nitrógeno, razón por la cual se le denomina hidrocarburo; este se puede encontrar en estado líquido o gaseoso, en el primer caso, se le denomina crudo y, en el segundo se le llama gas natural. En su estado natural se le atribuye un valor mineral, siendo susceptible de generar, a través de procesos de transformación industrial, productos de alto valor, como son los combustibles, lubricantes, ceras, solventes y derivados petroquímicos. El petróleo no se encuentra distribuido de manera uniforme en el subsuelo hay que tener presencia de al menos cuatro condiciones básicas para que éste se acumule: a).-Debe existir una roca permeable de forma tal que bajo presión el petróleo pueda moversea través de los poros microscópicos de la roca. Capítulo 1 ________________________________________________________________________________________ 13 b).- La presencia de una roca impermeable, que evite la fuga del aceite y gas hacia la superficie. c).- El yacimiento debe comportarse como una trampa, ya que las rocas impermeables deben encontrarse dispuestas de tal forma que no existan movimientos laterales de fuga de hidrocarburos. d).- Debe existir material orgánico suficiente y necesario para convertirse en petróleo por el efecto de la presión y temperatura que predomine en el yacimiento. Fuente: Obtenido de la red mundial, Instituto Mexicano del Petróleo. http://www.imp.mx/petroleo/apuntes/origen.htm 1.4.2 Clasificación del petróleo de acuerdo al parámetro internacional A nivel mundial, el petróleo crudo se clasifica de acuerdo al parámetro internacional del Instituto Americano del Petróleo (API: asociación estadounidense, fundada en 1920), el cual, diferencia la calidad del crudo de acuerdo a su densidad relativa y al contenido de azufre del crudo. Se considera que el crudo tiene un bajo contenido de azufre si presenta menos del 0.5% del mismo. A estos hidrocarburos se les llama crudos dulces y aquellos con alto contenido de azufre, se les denomina crudos amargos. Existe una amplia gama de tipos de petróleo de acuerdo a su calidad, de forma enunciativa, más no limitativa, se puede decir que en el mercado se comercializan: v Crudo súper ligero: con 39.1° API o más. v Crudo ligero: va de los 31° a los 39° API. v Crudo mediano: va desde 22.3° hasta los 31.1° API. v Crudo pesado: va de los 10° hasta 22.3° API. Capítulo 1 ________________________________________________________________________________________ 14 v Crudo extra pesado: es aquel que tiene menos de 10° API. Para efectos de exportación, México comercializa las siguientes variedades de crudo: v Crudo Istmo: con densidad de 33.6º API y 1.3% de azufre. v Maya: con densidad de 22º API y 3.3% de azufre. v Olmeca: con densidad de 39.3º API y 0.8% de azufre. Fuente: Obtenido de la red mundial, Instituto Mexicano del Petróleo. http://www.imp.mx/petroleo/apuntes/tipos.htm 1.4.3 Importancia del petróleo El petróleo es el energético más importante en la historia de la humanidad, un recurso natural no renovable, que aporta el mayor porcentaje del total de energía que consume el mundo. De él se obtiene gasolina, diesel y combustible; se emplea para generar electricidad, obtener energía calorífica y diversos lubricantes. La industria petroquímica usa productos derivados de él para hacer plásticos, fibras sintéticas, detergentes, medicinas, conservadores de alimentos, hules y agroquímicos. El petróleo ha transformado la vida de las personas y la economía de las naciones. Su descubrimiento creó riqueza, modernidad, pueblos industriales prósperos y nuevos empleos, motivando el crecimiento de las industrias mencionadas. Capítulo 1 ________________________________________________________________________________________ 15 1.4.4 Organización de países exportadores de petróleo La OPEP es una organización inter-gubernamental constituida en Bagdad, Irak, el 14 de septiembre de 1960, por cinco países exportadores de petróleo (Irán, Irak, Kuwait, Arabia Saudita y Venezuela), dando lugar a la creación de la primera asociación de países exportadores de materias primas. La OPEP fue registrada en la Secretaría de Naciones Unidas el 6 de noviembre de 1962. A los cinco países fundadores se les adhirieron Qatar en 1961, Indonesia y Libia en 1962, Emiratos Árabes Unidos en 1967, y Argelia en 1969; más adelante se adhirieron Nigeria en 1971, Ecuador en 1973 y Gabón en 1974. Cabe mencionar que en la actualidad la OPEP está conformada por 11 miembros, ya que Ecuador se retiró en 1992 y Gabón en 1994. El objetivo de la OPEP es coordinar y unificar las políticas petroleras de sus países miembros, buscando asegurar la estabilidad de los precios del petróleo en los mercados internacionales, con miras a evitar las fluctuaciones innecesarias y perjudiciales de los precios, mantener un suministro regular, eficiente y económico de petróleo a los países consumidores, y preservar los intereses de las naciones productoras. La autoridad suprema de la OPEP es la "Conferencia Ministerial", que está constituida por los Ministros de Petróleo, Energía y Minas de los países miembros, generalmente se reúne varias veces al año, en sesiones extraordinarias y es responsable de la formulación y ejecución de la política de la Organización. Fuente: Ministerio de Comercio e Industrias, Dirección de Hidrocarburos. Obtenido de la red mundial. http://www.mici.gob.pa/sector_energetico/opep.html. Capítulo 1 ________________________________________________________________________________________ 16 1.5 Organización estratégica para la explotación petrolera en México En nuestro país, la empresa encargada de la exploración y explotación de hidrocarburos es Petróleos Mexicanos (PEMEX). Esta empresa, es una entidad paraestatal creada en 1938, que cuenta con un monopolio constitucional para la explotación de los recursos energéticos (principalmente petróleo y gas) en territorio mexicano, aunque también cuenta con diversas operaciones en el extranjero. PEMEX, actúa bajo la supervisión de un consejo de administración, cuyo presidente es el Secretario de Energía, que es actualmente el Lic. Fernando Elizondo Barragán. Mientras que el Director General de PEMEX (el cual es el encargado de las operaciones diarias) es el Ing. Luis Ramírez Corzo. 1.5.1 La empresa más grande de México: PEMEX PEMEX es la empresa más grande de México y una de las diez más grandes del mundo, tanto en términos de activos, como de ingresos. Con base en el nivel de reservas, capacidad de extracción y refinación se encuentra entre las cinco compañías petroleras más importantes a nivel mundial. Petróleos Mexicanos (PEMEX) es un organismo público descentralizado de los Estados Unidos Mexicanos, cuya finalidad, es maximizar la rentabilidad del petróleo, contribuir al desarrollo nacional y satisfacer con calidad las necesidades de sus clientes, sus actividades abarcan la exploración y explotación de hidrocarburos, así como la producción, almacenamiento, distribución y comercialización de productos petrolíferos y petroquímicos. Para lograr sus objetivos, PEMEX se encuentra dividido en un corporativo (PMI) y cuatro organismos subsidiarios: (PEMEX Exploración y Producción, PEMEX Refinación, PEMEX Gas y Petroquímica Básica, PEMEX Petroquímica). Capítulo 1 ________________________________________________________________________________________ 17 1.5.2 Descripción de organismos subsidiarios PEMEX Exploración y Producción.- este organismo, mejor conocido como PEP, tiene por objetivo la exploración y explotación del petróleo y el gas natural; su transporte, almacenamiento y comercialización. Para lograr lo anterior, PEP se encuentra dividido en cuatro regiones geográficas que abarcan la totalidad del territorio mexicano: región norte, sur, marina noreste y marina suroeste. PEP es la entidad a cargo de maximizar el valor económico a largo plazo, derivado de la incorporación de reservas de crudo y gas natural, así como el desarrollo y operación de los yacimientos en México. PEP a nivel mundial, ocupa el tercer lugar en términos de producción de crudo, el primero en producción de hidrocarburos costa fuera, el noveno en reservas de crudo y el doceavo en ingresos. PEMEX Refinación.-Las funciones básicas de PEMEX Refinación son los procesos industriales de refinación, elaboración de productos petrolíferos y derivados del petróleo, su distribución, almacenamiento y venta. La Subdirección Comercial de PEMEX Refinación realiza la planeación, administracióny control de la red comercial, así como la suscripción de contratos con inversionistas privados mexicanos para el establecimiento y operación de las estaciones de servicio integrantes de la franquicia PEMEX para atender el mercado al menudeo de combustibles automotrices. PEMEX Gas y Petroquímica Básica.- dentro de la cadena de valor en PEMEX, Gas y Petroquímica Básica ocupa una posición estratégica al tener la responsabilidad del procesamiento, transporte, almacenamiento y comercialización del gas natural y sus gasolinas. En el ámbito internacional, PEMEX Gas y Petroquímica Básica es una de las principales empresas procesadoras de gas natural, con un volumen cercano a Capítulo 1 ________________________________________________________________________________________ 18 4 mil millones de pies cúbicos diarios (mmpcd) procesados y la segunda empresa productora de gasolinas naturales, con una producción de 451 mil barriles diarios. Este organismo, cuenta con una extensa red de gasoductos, superior a 12 mil km, a través de la cual se transportan más de 3,600 mmpcd de gas natural, lo que la ubica en el décimo lugar entre las principales empresas transportistas de este energético en Norteamérica. PEMEX Petroquímica.- es la encargada de elaborar, comercializar y distribuir productos resultantes de los procesos petroquímicos no básicos, derivados de la primera transformación del gas natural: metano, etano, propano y naftas. Pemex Petroquímica, guarda una estrecha relación comercial con empresas privadas nacionales dedicadas a la elaboración de fertilizantes, plásticos, fibras y hules sintéticos, fármacos, refrigerantes y aditivos, entre otros. PEMEX Internacional.- también conocida como PMI Comercio Internacional, S.A. de C.V., surgió en el año de 1989, producto de la estrategia comercial de PEMEX para competir en el mercado internacional de petróleo y productos derivados , con autonomía patrimonial, técnica y administrativa. Esta subsidiaria, es una entidad constituida bajo el régimen de empresa de participación estatal mayoritaria, de control presupuestal indirecto , que opera a través de recursos propios. Fuente: Obtenido de la red mundial. Petróleos Mexicanos. http://www.pemex.com.mx/index.cfm?action=content§ionID=1&catID=6 Capítulo 1 ________________________________________________________________________________________ 19 1.5.3 Regiones administrativas de PEP La producción de hidrocarburos en México se encuentra dividida en cuatro diferentes zonas de acuerdo con la organización de PEMEX Exploración y Producción: región sur, región norte, región marina noroeste y región marina suroeste. En particular, las dos regiones marinas (Noreste y Suroeste) producen el 80 % del petróleo en el país, lo cual convierte al Golfo de México en la zona más importante en explotación de petróleo. En la Figura 1.0 se muestra la ubicación geográfica de la zona de influencia de PEP en la República Mexicana. Figura 1.0 Ubicación geográfica de la zona de influencia de PEP en la República Mexicana. Región Sur.- actualmente, la región sur produce alrededor del 20% de la producción nacional de petróleo y el 43% de la producción nacional de gas natural. Esta región, incluye varias entidades del país, ubicándose la mayoría de sus instalaciones en los estados de Tabasco y el norte de Chiapas. En la Figura 2.0 se muestra la ubicación geográfica exacta de las áreas que abarca la región sur de PEP. Capítulo 1 ________________________________________________________________________________________ 20 La importancia de esta región, radica también en la localización de cuatro complejos procesadores de gas: la Venta, Cactus, Nuevo Pemex y Ciudad Pemex. Figura 2.0 Ubicación geográfica de la región sur de PEP Región Norte.- esta región, esta constituida por tres activos integrales de producción: Burgos, Poza Rica-Altamira y Veracruz. Por su posición geográfica, la región norte se sitúa en el norte y centro del país, con una extensión cercana a 2 millones de km2. Al norte limita con los Estados Unidos de América, al este con la Isobata de 500 m del Golfo de México, al oeste con el Océano Pacífico y al sur con el río Tesechoacán, que es el límite con la región sur. En la Figura 3.0 se muestra la extensión geográfica que cubre la región administrativa norte en México. Capítulo 1 ________________________________________________________________________________________ 21 Figura 3.0 Ubicación geográfica de la región norte de PEP Región Marina Noreste.- la región marina noreste (RMNE), está formada por tres activos de explotación, entre ellos, el activo con una de las reservas petroleras más grandes del mundo: Cantarell. Capítulo 1 ________________________________________________________________________________________ 22 Figura 4.0 Ubicación geográfica de la región marina noreste de PEP. Cantarell, junto con los activos Ku-Maloob-Zaap y Ek-balam, se encargan de la explotación del 42% de las reservas totales de crudo en el país y del 11% de la explotación de las reservas totales de gas. Estos activos producen el 70% de crudo de la producción nacional con una calidad de alrededor de 21° API, es decir, crudo Maya. La RMNE se localiza dentro de aguas territoriales nacionales, frente a las costas de Campeche, Yucatán y Quintana Roo. En la Figura 4.0 se muestra la extensión geográfica que cubre la RMNE en la República Mexicana. Región Marina Suroeste.- la región marina suroeste (RMSO), está constituida por los activos Abkatun- Pol-Chuc y Litoral de Tabasco. Sus complejos de producción, generan una producción diaria de hidrocarburos de Capítulo 1 ________________________________________________________________________________________ 23 aproximadamente 700 MBls de crudo del tipo ligero y alrededor de 900 MMPCD de gas natural. Esta región, se encuentra en el sureste del país, en aguas marinas y el talud continental del Golfo de México. Su superficie es de 352,390 km2, y está limitada en la porción continental por los estados de Veracruz, Tabasco y -Campeche en la parte sur, por la RMNE en el este, al norte por las líneas limítrofes de aguas territoriales nacionales y al oeste por la región norte. La Figura 5.0 muestra la ubicación en el espacio territorial Mexicano de la RMSO. Fuente: Obtenido de la red mundial. Petróleos Mexicanos. http://www.pemex.com/files/dcf/capitulo_5_031231.pdf Figura 5.0 Ubicación geográfica de la región marina suroeste de PEP. Capítulo 2 ________________________________________________________________________________________ 24 Capítulo 2 Sistema de Transporte y Distribución de Crudo Maya En este capítulo , se describirán las características del sistema de transporte y distribución de crudo Maya en México. De igual forma, se describirá el Proyecto Integral para el manejo estratégico de crudo Maya a largo plazo en nuestro país , así como el actual sistema para la administración de obras estratégicas por parte de SIDOE. 2.1 Descripción del sistema de transporte y distribución de crudo Maya La función principal del sistema de transporte y distribución de crudo (STDPC) en las regiones marinas, es satisfacer la demanda de dos clientes principales de PEMEX Exploración y Producción: PEMEX Refinación para la demanda de petroleo interna y PEMEX Internacional para exportación. La producción promedio de crudo maya que se maneja actualmente en la región marina, es de 2.5 MMBPD. La producción de este tipo de crudo se distribuye a diferentes puntos de exportación de acuerdo con programaselaborados por la Superintendencia de Enlace Comercial de forma conjunta con la Superintendencia de Programación y Distribución de Aceite, ambas adscritas a la Subgerencia de Transporte y Distribución de Aceite de la Gerencia de Transporte de Hidrocarburos de la Región Marina Noreste de PEP. El STDPC para el manejo de crudo Maya en las regiones marinas de PEMEX incluye los complejos de producción: Akal-J, Akal-C, Akal-N, Ku-A, Abkatún-A, Nohoch-A, Akal-L y Akal-B, así como la terminal marítima cayo arcas, la plataforma de rebombeo, la terminal marítima Dos Bocas y el barco de almacenamiento y comercialización Ta’kuntah. Capítulo 2 ________________________________________________________________________________________ 25 Un esquema del STDPC se muestra en la Figura 6.0, la descripción de las instalaciones que lo componen se presenta a continuación. El complejo de producción ku-A, maneja un volumen de producción promedio de 300 MBPD, la cual se envía hacia la plataforma de concentración y distribución Akal-J, a través de líneas de dos líneas, una de 24”Ø y 17 km de longitud y otra línea multifuncional de 30”Ø y 17 km de longitud. La presión de salida del crudo es de aproximadamente 43 kgf/cm2. Figura 6.0 Esquema de las principales instalaciones del Sistema de transporte y distribución de crudo Maya. Capítulo 2 ________________________________________________________________________________________ 26 El complejo de producción Akal-L, procesa un promedio de 365 MBPD de crudo, de los cuales se envía n 225 MBPD hacia Abkatun-A a través de una línea de 36” Ø y 18.952 km, el resto de la producción hacia Akal-J por una línea de 36”Ø y 2.7 km de longitud. En el complejo de producción Abkatun-A, se maneja un promedio de 225 MBPD de crudo maya proveniente de Akal-L. La producción se envía a la terminal marítima Dos Bocas a través de una línea de 24”Ø que conecta con la línea L1 de 36”Ø. El complejo de producción Akal-N maneja una producción promedio de 240 MBPD, la cual se envía hacia Akal-J a través de una línea de 20” Ø y 1.82 km de longitud. Parte importante de la producción que maneja este complejo es enviada al FSO Ta´kuntah para su exportación. El complejo de producción Akal-J es una de las instalaciones mas importantes dentro del proceso de transporte y distribución de crudo, ya que aquí se cumplen las funciones de concentración y envío de crudo a las diferentes instalaciones de PEMEX para su refinación y/o exportación, dependiendo de los programas establecido, para ello, cuenta con un cabezal de distribución de 42” Ø. El complejo de producción Akal-B maneja una producción promedio de 360 MBPD, la cual se envía hacia la terminal marítima de exportación cayo arcas. Para esta función, se utiliza una línea de 36”Ø de 7.06 km de longitud, la cual se incorpora en las líneas L1 y/o L2 que van desde Akal-J hasta cayo arcas. El complejo de producción Akal-C maneja una producción promedio de 560 MBPD, ésta se envía hacia la terminal marítima dos bocas a través de la línea L1 de 36”Ø y 80 km de longitud; o hacia Akal-J a través de la línea L2 de 20”Ø y Capítulo 2 ________________________________________________________________________________________ 27 - 5 km de longitud, esta última línea puede operarse de manera bidireccional, sin embargo, no tiene la capacidad para manejar el volumen total de producción que se tiene en Akal-C. El complejo de producción Nohoch-A maneja una producción promedio de 360 MBPD, la cual se envía hacia la terminal marítima Dos Bocas. Cuenta con una línea de 36” Ø y 35.4 km de longitud, la cual se descarga en las líneas L1 de 36”Ø de Akal-C y en la línea L2 de 36”Ø de Akal-J que van hacia la plataforma de rebombeo y de ahí a la terminal marítima de dos bocas. El complejo marítimo de rebombeo, recibe un promedio de 1.3 MMBPD de crudo maya proveniente de los complejos Akal-J, Akal-C, Nohoch-A y Abkatún-A para ser enviada a la terminal marítima dos bocas a través de las líneas L1, L2 y L4 de 36” Ø y 81.90 km de longitud cada una. La función principal de esta instalación es rebombear el crudo hacia la terminal marítima dos bocas. Cuando la línea L4 no está disponible, solo se pueden manejar hasta 700 MBPD. En la terminal marítima dos bocas, se almacena y distribuye para consumo interno y exportación, crudo maya proveniente de las regiones marinas. Actualmente se maneja una producción promedio de 1.3 MMBPD, que es la producción que recibe de la plataforma de rebombeo. La terminal marítima de exportación Cayo Arcas, no tiene capacidad de almacenamiento, su función consiste en medir y cargar de crudo a barcos a través de sus tres boyas. En cayo arcas se maneja un promedio de 800 MBPD de crudo maya proveniente de los complejos de producción Akal-J y Akal-B a una presión de entre 9 y 10 kgf/cm2 a través de las líneas L1 y L2 de Akal-J. El barco FSO Ta´ kuntah, es una instalación de almacenamiento y exportación de crudo maya, empleado estratégicamente para realizar desvíos Capítulo 2 ________________________________________________________________________________________ 28 oportunos de crudo cuando los puntos de exportación se ven en la necesidad de reducir de manera parcial o total la recepción de crudo maya. El FSO Ta´kuntah tiene la capacidad de recibir hasta un máximo de 800 MBPD de crudo proveniente de la plataforma de Akal-J, a través de una línea de 36” Ø y una longitud de 31.0 km a una presión de 6.8 kgf/cm2. 2.2 Proyecto integral para el sistema de transporte y distribución de crudo Maya El manejo de la producción actual de crudo Maya a través del STDPC en condiciones normales de operación no representa problemática alguna para su distribución y comercialización. Sin embargo, ante escenarios operativos de contingencia meteorológica, se presentan cierres de producción. La flexibilidad operativa de la infraestructura actual, sólo permite afrontar periodos de 2.2 y 1.6 días de mal tiempo en las instalaciones estratégicas de almacenamiento: la terminal marítima Dos Bocas y el barco FSO, antes de cerrar la producción a nivel de pozo. Debido a esta situación, se propuso y autorizó el requerimiento para ampliar la flexibilidad operativa del STDPC, así como para ampliar la capacidad de almacenamiento en instalaciones estratégicas para soportar contingencias de hasta 4 días en la terminal marítima Dos Bocas y de 2.5 días en el FSO Ta´kuntah. A este proyecto se le denominó “proyecto integral para el sistema de transporte y distribución de crudo Maya”. Para la ampliación de la flexibilidad operativa se construirán líneas para el manejo de crudo y se construirán estaciones de rebombeo de crudo. Para ampliar la capacidad de almacenamiento, se construirán tanques con capacidad de 500 MB en la terminal marítima Dos Bocas. Capítulo 2 ________________________________________________________________________________________ 29 2.3 Descripción de la Subdirección de Ingeniería Proyecto integral para el sistema de transporte y distribución de crudo Maya La Subdirección de Ingeniería y Desarrollo de Obras Estratégicas (SIDOE), tiene como objetivo coordinar la ejecución de los proyectos estratégicos de PEP dentro de los niveles internacionales de eficiencia en tiempo, costo y calidad, de conformidad con el marco de seguridad de su personal e instalaciones, a efecto de contribuir al cumplimiento del Plan de Negocios de PEP. La Misión de SIDOE, de acuerdo a su manual de organización, es: “Proporcionar a PEMEX Exploración y Producción la infraestructura necesaria, moderna y confiable para la explotación de los hidrocarburos del país, dentro de los mejores estándares internacionales de ingeniería y construcción de obras, garantizandola seguridad de las instalaciones y su personal, en armonía con la comunidad y el medio ambiente.” Congruente a su visión, SIDOE busca ser reconocida como una organización modelo de eficiencia en la ejecución de proyectos, dentro de los mejores estándares internacionales de ingeniería, costos y construcción, garantizando la seguridad de las instalaciones y su personal, en armonía con la comunidad y el medio ambiente (SIDOE 2005). Dentro de la cadena de valor de PEP, SIDOE ocupa un lugar muy importante, pues es la responsable del suministro de infraestructura para el desarrollo de campos de producción. En la Figura 7.0 se presenta la cadena de valor de PEP, señalando las funciones SIDOE. Capítulo 2 ________________________________________________________________________________________ 30 Figura 7.0 Funciones de SIDOE dentro de la cadena de valor de PEMEX Exploración y Producción. 2.3.1 Sistema actual para la administración de proyectos Hoy en día, la administración y seguimiento de las actividades de las obras estratégicas dentro de PEP, se basan en el método del camino crítico, también llamado de la ruta crítica o CPM por sus siglas en inglés (Critical Path Method). Este método fue desarrollado en 1957 en los Estados Unidos de América, por un centro de investigación de operaciones para la firma Dupont y Remington Rand, buscando el control y la optimización de los costos de operación mediante la - planeación adecuada de las actividades componentes del proyecto (Montaño, 1980). La cadena de valor de la línea de negocios de ingeniería y desarrollo de obras se presenta en la Figura 8.0 Capítulo 2 ________________________________________________________________________________________ 31 El método del camino crítico 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. El campo de aplicación de este método es muy amplio, dada su gran flexibilidad y adaptabilidad a cualquier proyecto grande o pequeño. Figura 8.0 Cadena de valor de la línea de negocios de ingeniería y desarrollo de obras. Dentro de SIDOE, existe un organismo encargado para la administración de proyectos llamado Subgerencia de control de proyectos. Las 10 funciones específicas de esta área, de acuerdo a su manual de organización, son: Capítulo 2 ________________________________________________________________________________________ 32 1. Participar en la formulación y actualización de los planes integrales para ejecución de proyectos. 2. Controlar y evaluar la información técnica administrativa de estudios, ingenierías, obras y servicios de los proyectos. 3. Analizar desviaciones, eventos de riesgo e impactos al cumplimiento de los objetivos de las obras y servicios de los proyectos. 4. Participar en la determinación de acciones preventivas y correctivas mediante el análisis de ruta crítica para el cumplimiento de los objetivos de las obras y servicios de los proyectos. 5. Establecer la metodología de control y seguimiento técnico administrativo de estudios, ingenierías, obras y servicios de los proyectos. 6. Coordinar el registro y actualización de la información técnico administrativa en sistemas institucionales de estudios, ingenierías, obras y servicios de los proyectos. 7. Elaborar y difundir informes de avances físico- financieros de ingenierías, obras y servicios de los proyectos 8. Coordinar, controlar y dar seguimiento al cumplimiento de los compromisos establecidos en sistemas de evaluación de desempeño y aseguramiento de resultados. 9. Aplicar en el desarrollo de las funciones las normas y procedimientos de seguridad y protección ambiental dando cumplimiento a los requisitos y lineamientos contenidos en el SIASPA. 10. Inducir la calidad de los procesos y su mejora continua, satisfaciendo los requerimientos del cliente. Capítulo 2 ________________________________________________________________________________________ 33 2.3.2 Descripción de PERT y CPM Los proyectos en gran escala por una sola vez han existido desde tiempos antiguos; este hecho lo atestigua la construcción de las pirámides de Egipto y los acueductos de Roma. Pero sólo desde hace poco se han anali zado por parte de los investigadores operacionales los problemas gerenciales asociados con dichos proyectos. El problema de la administración de proyectos surgió con el proyecto de armamentos del Polaris, en 1958. Con tantas componentes y subcomponentes juntos producidos por diversos fabricantes, se necesitaba una nueva herramienta para programar y controlar el proyecto. El PERT (evaluación de programa y técnica de revisión) fue desarrollado por científicos de la Oficina Naval de Proyectos Especiales de los EUA y la División de Sistemas de Armamentos de la Corporación Lockheed Aircraft, también en los EUA. La técnica demostró tanta utilidad que ha ganado amplia aceptación tanto en el gobierno como en el sector privado. Casi al mismo tiempo, la compañía DuPont, junto con la división UNIVAC de la Remington Rand, desarrolló el método de la ruta crítica (CPM) para controlar el mantenimiento de proyectos de plantas químicas de DuPont. El CPM es idéntico al PERT en concepto y metodología. La diferencia principal entre ellos es el método por medio del cual se realizan los estimados de tiempo para las actividades del proyecto. El PERT supone que el tiempo para realizar cada una de las actividades es una variable aleatoria descrita por una distribución de probabilidad. El CPM por otra parte, infiere que los tiempos de las actividades se conocen en forma determinística y se pueden variar cambiando el nivel de los recursos utilizados. Capítulo 2 ________________________________________________________________________________________ 34 El PERT/CPM 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, terminando las actividades críticas, se concluye el proyecto. Por otra parte, si una actividad de la ruta crítica se retarda, el proyecto se retarda en la misma cantidad. Las actividades que no están en la ruta crítica tienen cierta cantidad de holgura; esto es, pueden empezarse más tarde, y permitir que el proyecto se mantenga dentro del programa. 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 manipule ciertas actividades para aliviar estos problemas. Finalmente, el PERT/CPM proporciona una herramienta para controlar y monitorear el progreso del proyecto. Cada actividad tiene su propio papel en éste, y su importancia en la terminación del proyecto se manifiesta inmediatamente para el director del mismo (Moskowitz y Wrigth, 1982). Capítulo 3 ________________________________________________________________________________________ 35 Capítulo 3 Metodología para el Análisis de Incertidumbre y Riesgo a Obras Estratégicas En este capítulo, se presentarán las bases metodológicas para el desarrollo de la tesis, para ello, se abordarán los conceptos principales de la disciplina de Análisis de Decisiones, así como la metodología general para la realización de un análisis de incertidumbrey riesgo. 3.1 La disciplina de Análisis de Decisiones De acuerdo a como lo señala Moskowitz (1982), la toma de decisiones es “la respuesta a un problema de decisión, que generalmente se presenta como resultado de una discrepancia entre las condiciones existentes y las metas y objetivos establecidos”. Es importante señalar que solo aquellas decisiones que son de alto impacto (político, económico, social, cultural, ambiental, etc.), son las que requieren pensamiento y análisis cuidadoso, y son las que se benefician del uso de modelos y técnicas como auxiliares y soporte para la selección de alternativas en una decisión. De igual forma, las decisiones complejas e importantes para el tomador de decisiones pueden modelarse formalmente. Algunos elementos que hacen compleja una decisión son: el ambiente político, económico y tecnológico, los tomadores de la decisión, la restricción en los recursos, la naturaleza de los objetivos, el número de alternativas y los posibles eventos inciertos. Existe una distinción importante en clasificación de la toma de decisiones: toma de decisiones bajo condiciones de certeza, y toma de decisiones bajo condiciones de incertidumbre y riesgo. Capítulo 3 ________________________________________________________________________________________ 36 En las decisiones bajo certeza, los elementos de la situación son plenamente conocidos, y aunque exista variación, se sabe con exactitud la magnitud del cambio. En las decisiones bajo incertidumbre y riesgo existen variables inciertas cuya magnitud de cambio en el proyecto solo puede ser estimada con herramientas de probabilidad, pues no se tiene control sobre su comportamiento y pueden tenerse resultados adversos a los objetivos de quien toma la decisión. Para dar estructura y solución a procesos de toma de decisiones complejos, de alto impacto, y bajo condiciones de incertidumbre y riesgo, se han desarrollado tecnologías sofisticadas como Análisis de Decisiones. El objetivo del análisis de decisiones, es lograr que el tomador de la decisión, entienda la naturaleza de la situación que enfrenta, y conozca el impacto de las acciones que puede emprender, como resultado de esto, el decisor sabrá con claridad que es lo que más le conviene hacer (Ley Borrás, 2001). El Análisis de Decisiones (AD), nació en los años sesentas en la universidad de Stanford, California, y actualmente se han desarrollado una cantidad importante de aplicaciones en la industria petrolera en México y en el extranjero. Esta disciplina cuenta con herramientas de mucha utilidad para ayudar a empresas e individuos que se enfrentan a situaciones de decisión complejas, inciertas, de gran importancia y/o con atributos en conflicto. En su artículo “Decision Analysis: Practice and Promise”, el Dr. Ronald Howard (1966) describió al AD como un procedimiento sistemático para transformar problemas de decisión opacos en problemas de decisión transparentes, por medio de una secuencia de pasos lógicos y claros. Entendiéndose como opaco: difícil de entender, resolver o explicar; no simple, claro u obvio. Capítulo 3 ________________________________________________________________________________________ 37 El AD ofrece una metodología que hace énfasis en el entendimiento del problema y sus consecuencias, más que en el proceso de solución como tal. Para lograrlo, AD utiliza un conjunto de herramientas que por si solas tienen un gran poder de representación, y que en conjunto crean un sistema muy robusto y claro de solución. La metodología de AD es un proceso que para llegar a la solución del problema va desde un enfoque macro, hasta un enfoque micro. El proceso inicia con la comprensión de la parte conceptual y de ideas del proyecto y finaliza con una recomendación basada en el análisis de resultados de los valores económicos, valores de utilidad o valores de preferencia obtenidos. 3.2 Ventajas del análisis sistemático para la toma de decisiones El comportamiento en la toma de decisiones puede considerarse como un intervalo continuo que va desde la toma de decisiones al azar, pasa por la toma de decisiones por inspiración y llega al comportamiento sistemático. Las decisiones al azar son aquellas que no tienen orden, lógica o consistencia. Las decisiones por inspiración son las que parecen correctas a quien toma la decisión, sin embargo, este método puede dejar fuera del análisis la mayor parte de las variables presentes en la situación y darle un peso excesivo a alguna variable. Decidir sistemáticamente implica que el tomador de decisiones y un observador externo pueden ver completamente la lógica, el patrón o el proceso que explica la selección llevada a cabo o el método de evaluación. El comportamiento sistemático es consistente, predecible y claro. La toma de - decisiones sistemática incrementa la probabilidad de obtener buenos resultados (Morris, 1977). Capítulo 3 ________________________________________________________________________________________ 38 3.3 Definiciones básicas en análisis de decisiones: preferencias, alternativas, eventos inciertos y resultados. De acuerdo con Ley Borrás (Ley Borrás, 2001) que en toda decisión se pueden identificar cuatro elementos básicos: preferencias, alternativas, eventos inciertos y resultados. Distinguir estos elementos en una situación de decisión es la primera tarea para encontrar una óptima solución a un problema. Las preferencias son de orden interno y personal; nos indican cuanto se valora cada posible resultado. Poner en primer lugar las preferencias del decisor es lo que hace de cada análisis de decisiones un servicio personalizado. Las preferencias indican que tan bueno o malo es un resultado y sirven para medir lo atractivo de las alternativas. En un modelo de decisión las preferencias viven en el nodo objetivo. Las alternativas son elecciones bajo control. Las alternativas constituyen el universo de lo factible, de lo que realistamente el decisor puede hacer. Una oportunidad de decisión está compuesta por un conjunto de al menos dos alternativas. Los eventos inciertos son variables que están fuera de control de quien toma la decisión, afectan los resultados de su interés y no se sabe con certeza el resultado que ellos producirán. Cada evento incierto está compuesto de al menos dos posibles resultados o sucesos. Los resultados son las consecuencias de la combinación de alternativas y eventos inciertos y tienen generalmente diferente grado de deseabilidad para el decisor; esta deseabilidad depende de las preferencias de quien toma la decisión. Capítulo 3 ________________________________________________________________________________________ 39 3.4 Naturaleza de la probabilidad en la teoría Bayesiana Para definir la probabilidad existen dos escuelas de pensamiento que regulan su aplicación, estas son: la “escuela frecuentista o clásica de probabilidad” y la “escuela subjetivista o Bayesiana”. La escuela frecuentista o clásica, sostiene la idea de que la frecuencia de ocurrencia de un evento es un indicador de probabilidad del mismo, es decir, si el evento “A” es muy frecuente, entonces tiene alta probabilidad de ocurrencia (su probabilidad tiende a 1), si por el contrario, el evento “A” es poco frecuente se asume que su probabilidad de ocurrencia es baja (la probabilidad tiende a 0). La probabilidad la define la escuela clásica como la medida de la posibilidad de ocurrencia de un evento. Por su parte, en la escuela Bayesiana, la probabilidad se define como el grado de confianza en la veracidad de una proposición, a su vez, una proposición es una hipótesis que puede ser probada como verdadera o falsa. El “grado de confianza”, es una medida de la creencia personal de cuanto conoce una persona acerca de la hipótesis analizada,por lo tanto, el grado de confianza es personal, subjetivo. Congruente a esta escuela de pensamiento, en Análisis de Decisiones, los datos y los juicios se combinan en un solo tipo de probabilidad. Esto es, los valores de probabilidad representan el estado de información que tiene la persona; la probabilidad expresa una relación entre una persona y el mundo que la rodea. En conclusión, la información que es reflejada en las probabilidades puede incluir valores estadísticos o propiedades físicas (Ley Borrás, 2001). Capítulo 3 ________________________________________________________________________________________ 40 3.5 Etapas para el desarrollo de un análisis de incertidumbre y riesgo La representación adecuada del conocimiento que se tiene sobre una situación problemática es un aspecto crítico en la solución de un problema. Una solución óptima a un problema mal planeado dará como resultado una solución con una baja probabilidad de obtener un buen resultado, por otro lado una buena solución a un problema bien planteado dará como resultado una solución cuya probabilidad de éxito será notablemente alta (Morales Reyes, 2002). Las herramientas con que cuenta el AD permiten a los analistas, poder representar a través de gráficos fácilmente entendibles, el conocimiento que se tiene sobre una situación problemática, dándole claridad y estructura al proceso de solución. La disciplina de análisis de decisiones ha desarrollado técnicas de estructuración muy poderosas que permiten una gran calidad de representación de la realidad. Entre las técnicas más conocidas se encuentran los árboles de decisión, los diagramas de influencia, la representación matricial, los mapas de conocimiento, los diagramas de relevancia y los diagramas de flujo. A continuación se presentará una metodología genérica para realizar un análisis de incertidumbre y riesgo. Capítulo 3 ________________________________________________________________________________________ 41 3.5.1 Enmarcamiento del problema Para realizar un análisis de incertidumbre y riesgo utilizando la disciplina de AD, el primer paso dentro del proceso, es la comprensión global de la situación, de los conceptos, premisas y supuestos que enmarcan el estudio. Para lograr este objetivo es recomendable identificar el “Disparador de la Toma de la Decisión”, al estar consciente de este elemento y de su importancia en el análisis, será posible superar cualquier sesgo que pudiera generar (Hammond y Raiffa, 1999). El disparador de la toma de la decisión, es la fuerza inicial que impulsa la toma de decisiones. La mayor parte de los detonadores proceden de fuentes externas al decisor, sin embargo, esto no quiere decir que éste tiene que esperar a que un estímulo externo genere una situación de selección de alternativas. El decisor puede crear situaciones de decisión generando oportunidades, antes de que se presente la necesidad de tomar la decisión o hacer el análisis. ¿Qué es lo que quiere lograr? Una vez que se ha formulado y entendido el problema, el siguiente paso es identificar: ¿Qué es lo que realmente se quiere lograr? ¿Cuál es el objetivo? En esta parte del análisis es necesario identificar los objetivos fundamentales y los objetivos intermedios que estén involucrados en la situación (Keeney, 1992). ¿Por qué son tan importantes los objetivos? Porque constituyen la base de las alternativas que se consideraran en el abanico de soluciones. Si no se establecen adecuadamente los objetivos, se corre el riesgo de dejar fuera de consideración alguna alternativa que podría resultar importante. Para modelar eficientemente los objetivos se puede recurrir a un Diagrama de Objetivos. Esta herramienta, es una gráfica que permite reflejar las jerarquías entre los objetivos y visualizar aquellos que son sólo un medio para lograr la Capítulo 3 ________________________________________________________________________________________ 42 - función objetivo del problema (Easton Allan, 1978). El objetivo principal generalmente aparece en la parte superior del diagrama, (el cual es similar a la construcción de un organigrama estructural dentro de una empresa), ejemplos de este tipo de objetivos son: minimizar costos, maximizar utilidades, y optimizar la seguridad, entre otros. Los objetivos intermedios o metas, son elementos que preceden al objetivo fundamental y constituyen el cuerpo del diagrama, en la Figura 1.0 se puede apreciar el esquema básico de un diagrama de objetivos. En México, las principales aplicaciones se han desarrollado en la industria petrolera por el IMP Zona Marina y en la industria farmacéutica por Schering Mexicana (Morales y otros, 2001). Figura 9.0 Representación esquemática de un diagrama de objetivos. 3.5.2 Generación creativa de alternativas Una vez generado el marco de decisión, el siguiente paso implica un proceso de generación de alternativas creativas, en el cual se identifican todas las alternativas posibles para cada una de las decisiones involucradas en el proceso de decisión de tal forma que el analista debe ser exhaustivo en la identificación de Objetivo Fundamental Objetivos Intermedios Alternativas Capítulo 3 ________________________________________________________________________________________ 43 - posibles opciones para cada decisión. Cuando existen mas de dos decisiones en el estudio, este proceso puede volverse complicado y difícil de manejar. Para evitar que esto ocurra, el analista puede utilizar una tabla de estrategias (Howard 1988). La tabla de estrategias es una herramienta que permite integrar en una matriz, las decisiones críticas involucradas en la situación que se aborda. La tabla de estrategias permite visualizar las alternativas que tiene cada decisión considerada en el estudio y visualizar la cantidad de combinaciones posibles que resultan de la combinación de opciones. Cada una de las combinaciones que surgen de la tabla se denomina estrategia. Las tablas de generación de estrategias se utilizan cuando al modelar una situación de decisión se identifican varias decisiones relacionadas entre si, de tal modo que resulta más práctico generar unas pocas estrategias coherentes tomando una alternativa de cada decisión individual, que considerar todas las combinaciones posibles de las alternativas. 3.5.3 Identificación y modelación de variables inciertas Una vez definidas las alternativas o estrategias que se deben abordar en un proyecto, el siguiente paso es identificar y modelar las variables que están fuera del control de los decisores y que pueden afectar los resultados deseados. Estas variables son llamadas variables inciertas y son las generadoras de riesgo en el proyecto. Para modelar las variables inciertas y visualizar como se relacionan entre sí y con los demás elementos dentro del proyecto, puede utilizarse un diagrama de influencia. Los diagramas de influencia, son una representación compacta del Capítulo 3 ________________________________________________________________________________________ 44 - conocimiento que se tiene sobre una situación de decisión bajo condiciones de incertidumbre. Los diagramas de influencia, también llamados diagramas de decisión tienen una estructura que se orienta a resaltar las relaciones de información y dependencia probabilística entre los elementos de la situación (Clement, 1996). Un ejemplo de un diagrama de influencia se presenta en la Figura 10.0. Los diagramas de influencia se integran principalmente por: • Nodos de decisión: rectángulos que representan una situación de selección de alternativas. • Nodos de incertidumbre: óvalos con línea sencilla que representan una variable probabilística que puede aportar riesgo al proyecto.
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