Introducción a la Gestión de Proyectos de Construcción y BIM 4D/5D

Charla 1
DIAPOSITIVA 1… DIAPOSITIVA 2… DIAPOSITIVA 3
Saludos cordiales, les saluda el Ing. Sebastián Pazos, hoy veremos la Introducción a la
Gestión de Proyectos de Construcción
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La industria de la construcción caracterizada por su complejidad y naturaleza, es uno de los
sectores mas desafiantes en la gestión de proyectos. Cada obra es un mundo único, en el que
debemos tener una visión amplia, desde las condiciones geotécnicas del sitio de la
construcción, las condiciones climáticas, hasta la disponibilidad de mano de obra, la
fluctuación económica, entre otros. Por lo tanto en este mundo impredecible de la
construcción a menudo surgen eventos inesperados que el operante debe saber resolver, y
aunque pueden ser positivos o negativos en el proyecto son los que identificamos como
riesgos. Una gestión de riesgos eficaz no es simplemente una práctica recomendada; es un
pilar fundamental sobre el que se sustenta la viabilidad y el éxito de cualquier proyecto de
construcción.
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Tradicionalmente, la gestión de riesgos en la construcción ha seguido un enfoque secuencial,
comenzando con la identificación y el análisis de riesgos potenciales durante las fases
iniciales de planificación y diseño. Se elaboran registros de riesgos, se evalúa la probabilidad
y el impacto potencial de cada uno, y se definen estrategias de respuesta.
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Sin embargo, la fase de ejecución, que es donde la mayoría de los riesgos se materializan, a
menudo se ha gestionado con herramientas y procesos que limitan la capacidad de monitorear
el estado de los riesgos y, crucialmente, de evaluar con precisión el impacto real de aquellos
que ocurren. La información del sitio, como el avance físico de las actividades, los costos
incurridos y los incidentes o problemas reportados, a menudo se recopila de forma manual,
en formatos dispares y con un retraso significativo. Esta fragmentación de los datos crea un
vacío informativo que dificulta la comprensión en tiempo real de cómo los eventos en el
terreno están afectando el panorama general del proyecto, especialmente en relación con los
riesgos previamente identificados o la aparición de nuevos.
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TITULO: Desafíos del Monitoreo Tradicional en la Ejecución
Este enfoque fragmentado y manual genera varios desafíos para el monitoreo efectivo del
impacto de los riesgos:
1. Latencia de la Información: La recopilación, consolidación y análisis manual de datos
consume tiempo. Para cuando la información llega a los tomadores de decisiones
(gerentes de proyecto, directores), la situación en el sitio ya puede haber evolucionado,
haciendo que los datos estén desactualizados. Esta demora impide una respuesta rápida
a los problemas emergentes.
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2. Desconexión de Datos: La información sobre avance, costos e incidencias reside en
silos separados. Es difícil correlacionar directamente una incidencia específica (ej: un
defecto en una entrega de material) con su impacto exacto en el cronograma (¿cuánto
tiempo se retrasará la instalación?) o el costo (¿cuánto costará la reelaboración o el
material de reemplazo?). Esta falta de vinculación dificulta la evaluación precisa del
impacto acumulado de múltiples eventos.
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3. Falta de Contexto Visual: Los datos se presentan a menudo en tablas, listas o gráficos
abstractos. Es difícil visualizar espacialmente dónde están ocurriendo los problemas o
cómo un retraso en una parte de la estructura afecta la secuencia de construcción en
otras áreas. Esta falta de contexto visual limita la comprensión intuitiva del impacto.
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4. Dificultad para Cuantificar el Impacto Real: Sin una conexión directa entre las
incidencias/desviaciones y el cronograma/presupuesto detallado, cuantificar el impacto
real de un riesgo materializado (en términos de días de retraso o unidades monetarias de
sobrecosto) es un proceso laborioso que a menudo se basa en estimaciones aproximadas
en lugar de datos medidos.
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5. Gestión Reactiva: La combinación de información desactualizada, desconectada y
difícil de visualizar conduce inevitablemente a una gestión reactiva. El equipo del
proyecto pasa la mayor parte de su tiempo reaccionando a los problemas una vez que ya
han causado un impacto significativo, en lugar de anticipar y mitigar proactivamente.
En este escenario, el monitoreo de riesgos se convierte más en un ejercicio de registro de lo
que ya salió mal que en una herramienta para predecir y prevenir problemas futuros. Evaluar
el impacto de un riesgo se convierte en una tarea compleja de reconstrucción y estimación,
en lugar de una lectura directa del estado del proyecto.
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La metodología Building Information Modeling (BIM) ha emergido para transformar la
industria de la construcción, proporcionando un enfoque integrado para el diseño, la
construcción y la operación de edificaciones. BIM va más allá de la representación
geométrica en 3D; incorpora información detallada sobre los componentes del edificio, sus
propiedades, relaciones y metadatos.
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Al extender el modelo a las dimensiones 4D (tiempo) y 5D (costo), BIM crea un gemelo
digital que vincula los elementos físicos del proyecto con su cronograma de ejecución y su
presupuesto asociado. Este marco digital integrado ofrece una oportunidad para revolucionar
el monitoreo del impacto de los riesgos.
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Al integrar de manera efectiva los datos generados en la obra (avance real, costos incurridos
e incidencias reportadas) directamente con este modelo BIM 4D/5D, los equipos de proyecto
pueden obtener una visibilidad en tiempo real del estado del proyecto, evaluar
instantáneamente cómo los eventos del sitio afectan el cronograma y el presupuesto, y, lo que
es más importante, monitorear el impacto real de los riesgos a medida que se manifiestan.
Esta integración permite pasar de una gestión de riesgos reactiva a una proactiva, donde las
decisiones se basan en datos objetivos y visualmente comprensibles, aumentando
significativamente la probabilidad de éxito del proyecto.
EJEMPLO
En muchos proyectos de construcción, el monitoreo del progreso y los desafíos durante la
fase de ejecución se basa en métodos que presentan limitaciones, para una gestión de riesgos
verdaderamente proactiva. Los informes de avance se generan periódicamente (semanal o
quincenalmente) a partir de observaciones de campo, mediciones físicas y reportes del
personal. Estos informes se compilan en hojas de cálculo o documentos, que luego se
comparan con el cronograma planificado. De manera similar, los costos se rastrean a través
de facturas, órdenes de compra y registros de nómina, que se ingresan en sistemas contables
o de control de costos separados. Las incidencias, problemas, solicitudes de información
(RFIs) o no conformidades se registran en cuadernos de campo, correos electrónicos, o
sistemas de gestión de documentos que a menudo están desvinculados del cronograma y el
presupuesto
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BIM 4D y 5D: La Plataforma para la Integración
La metodología BIM, al crear un modelo digital inteligente, sienta las bases para superar las
limitaciones del monitoreo tradicional. Sin embargo, es en las dimensiones 4D y 5D donde
reside el potencial para la integración de datos de obra:
●
BIM 4D: Al vincular cada componente del modelo 3D a las actividades
correspondientes en el cronograma de construcción, el 4D BIM crea una simulación
visual del proceso de construcción a lo largo del tiempo. Esto permite planificar la
secuencia de trabajo, identificar posibles conflictos espaciales o de programación y
comunicar el plan de manera efectiva. Cada elemento del modelo "sabe" cuándo se
supone que debe ser construido.
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●
BIM 5D: Extiende el 4D al vincular los elementos del modelo y las actividades del
cronograma con información de costos y recursos. Esto permite generar estimaciones
de costos detalladas basadas en las cantidades del modelo, asignar presupuestos a
actividades específicas y visualizar la acumulación de costos planificados a lo largo
del tiempo. Cada elemento del modelo "sabe" cuánto se supone que debe costar su
construcción.
Estas dimensiones transforman el modelo BIM de una representación geométrica a una
base de datos dinámica y estructurada que contiene el plan detallado del proyecto en
términos de qué se construirá, cuándo y a qué costo. Esta estructura es ideal para servir
como la plataforma central donde los datos de la realidad de la obra pueden ser mapeados y
contextualizados.
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Mecanismos y Beneficios de la Integración de Datos de Obra
La integración de datos de obra con el modelo BIM 4D/5D implica establecer flujos de
información bidireccionales entre el sitio de construcción y la plataforma digital. Los
principales tipos de datos del sitio a integrar y los mecanismos para lograrlo son:
1. Avance Físico: La información sobre qué se ha construido realmente y en qué medida
es fundamental. Los métodos de captura de datos de avance en el sitio han
evolucionado significativamente:
○
Aplicaciones Móviles: Los supervisores y capataces pueden usar tabletas o
smartphones para actualizar el estado de las actividades del cronograma o marcar
elementos específicos en una vista del modelo 3D/4D como "iniciado", "en
progreso" o "completado". Estas aplicaciones a menudo permiten adjuntar fotos o
notas.
○
Escaneo Láser y Fotogrametría: Se pueden realizar escaneos periódicos del sitio
para crear una "nube de puntos" o un modelo 3D del estado actual. Software
especializado puede comparar este modelo "as-built" con el modelo BIM
planificado para identificar automáticamente qué elementos se han construido y en
qué porcentaje.
○
Tecnologías IoT: Sensores en equipos, materiales o componentes prefabricados
pueden transmitir datos sobre su ubicación o estado de instalación.
○
Entrada Manual Estructurada: Incluso si no se usan tecnologías avanzadas, la
recopilación de datos de avance debe ser estructurada (ej: usando formularios
digitales estandarizados) y vinculada a actividades específicas del cronograma 4D.
Al integrar estos datos, el modelo 4D se actualiza para mostrar el progreso real. Las
actividades completadas se visualizan, y las áreas que se están quedando atrás se hacen
evidentes.
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2. Costos Reales: Registrar los gastos incurridos (mano de obra, materiales,
subcontratos, equipos) y vincularlos a las actividades o elementos del modelo que los
generaron. Esto generalmente requiere la integración entre el software de gestión de
proyectos/BIM 5D y los sistemas de contabilidad o ERP de la empresa. Al comparar
los costos reales con los costos planificados asociados a los elementos completados o
en progreso, se pueden identificar desviaciones a nivel de actividad o componente.
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3. Incidencias y Problemas: Documentar cualquier evento inesperado o problema que
surja en el sitio (ej: errores de diseño, conflictos en el sitio, problemas de calidad,
retrasos en la entrega de materiales, condiciones inesperadas del terreno, problemas de
seguridad). Las plataformas de gestión de incidencias o los CDEs con capacidades de
vinculación al modelo son clave. Al registrar una incidencia, se vincula a:
○
Una ubicación específica en el modelo 3D.
○
Los elementos del modelo afectados.
○
Las actividades del cronograma 4D que se ven impactadas.
Esto crea un registro digital y espacial de los problemas, facilitando su
seguimiento y análisis.
La integración de estos flujos de datos se logra a través de plataformas de software
colaborativas (Common Data Environments - CDEs) o sistemas especializados de gestión
de construcción que pueden federar o conectar datos de diferentes fuentes (modelos BIM,
cronogramas, bases de datos de costos, aplicaciones de campo). Estas plataformas actúan
como el centro neurálgico donde toda la información del proyecto converge y se relaciona.
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Monitoreo del Impacto de Riesgos Mejorado por la Integración
Una vez que los datos de avance, costos e incidencias del sitio están fluyendo hacia y
vinculados con el modelo BIM 4D/5D, la capacidad para monitorear el impacto de los
riesgos se transforma radicalmente:
1. Visualización del Impacto en Contexto: Cuando un riesgo se materializa (ej: un
problema de diseño que requiere una RFI y una pausa en el trabajo), la incidencia se
registra y se vincula a los elementos del modelo afectados. El modelo 4D se actualiza
para mostrar visualmente que la secuencia de construcción en esa área se ha detenido o
retrasado. El impacto espacial y temporal del problema se hace inmediatamente
evidente en el contexto del edificio completo. Esto es mucho más poderoso que ver
una línea roja en un diagrama de Gantt.
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2. Detección Temprana de Desviaciones Clave: La comparación continua entre el
avance real (basado en datos del sitio) y el avance planificado (en el 4D) permite
identificar desviaciones en tiempo real. Si la tarea de instalación de un componente
crítico, previamente identificado con un riesgo de retraso en la entrega, muestra un
avance cero cuando debería estar al 20%, el sistema puede alertar al equipo. Esta alerta
está directamente vinculada al riesgo potencial y a su manifestación en el terreno.
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3. Cuantificación Automática o Semiautomática del Impacto: Al vincular los datos de
avance y las incidencias a las actividades del cronograma 4D y los costos 5D, la
plataforma integrada puede recalcular automáticamente (o facilitar el cálculo rápido)
el impacto en la fecha de finalización del proyecto y el presupuesto. Un retraso de 3
días en una actividad en la ruta crítica (evidente en el 4D real vs. planificado) se
traduce directamente en un retraso potencial de 3 días en el proyecto. Un sobrecosto
reportado en un paquete de trabajo (evidente en el 5D real vs. planificado) muestra el
impacto directo en el presupuesto.
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4. Análisis de Causa-Efecto Basado en Datos: La integración facilita el análisis de la
relación entre las incidencias (posibles causas, a menudo vinculadas a riesgos
materializados) y su impacto en el avance y los costos. Si se reportan múltiples
incidencias relacionadas con la calidad del concreto en una sección específica, y al
mismo tiempo los datos de avance muestran un retraso significativo en las actividades
de vaciado y curado en esa misma sección, y los costos muestran un aumento en la
mano de obra o materiales de reparación, la plataforma integrada ayuda a
correlacionar estos datos. Esto permite confirmar que el riesgo de "problemas de
calidad del concreto" se ha materializado y está teniendo un impacto cuantificable.
5. Priorización de Riesgos Basada en Impacto Real: El registro de riesgos inicial se
basa en la probabilidad estimada y el impacto potencial. Sin embargo, durante la
ejecución, el impacto real de los riesgos materializados puede diferir de la estimación
inicial. La plataforma integrada permite ver qué riesgos o problemas están causando el
mayor impacto medido en términos de retrasos y sobrecostos en tiempo real. Esto
permite al equipo enfocar sus esfuerzos y recursos de mitigación en los problemas que
están teniendo la consecuencia más significativa en el proyecto.
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6. Toma de Decisiones Ágil y Proactiva: Con información actualizada, visualmente
comprensible y cuantificada sobre el impacto de los riesgos, los gerentes de proyecto
pueden tomar decisiones informadas mucho más rápido. Si el monitoreo integrado
muestra que un retraso en una actividad clave está poniendo en riesgo un hito
importante, el equipo puede evaluar opciones (aceleración, reasignación de recursos,
cambios en la secuencia) basándose en datos precisos sobre el estado actual y el
impacto proyectado de las diferentes alternativas. Esto permite una gestión proactiva
para mitigar el impacto antes de que se convierta en una crisis.
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7. Comunicación Mejorada con Stakeholders: Los informes de progreso basados en el
modelo integrado son mucho más fáciles de entender para los stakeholders que no
están familiarizados con los planos o los diagramas de Gantt complejos. Mostrar un
modelo 4D que se actualiza para reflejar el avance real y resalta las áreas afectadas por
retrasos o problemas (riesgos materializados) comunica el estado del proyecto de
manera transparente y efectiva, facilitando las discusiones sobre desafíos y soluciones.
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8. Retroalimentación Continua para la Gestión de Riesgos: Los datos recopilados
sobre el impacto real de los riesgos materializados proporcionan una retroalimentación
valiosa para refinar el proceso de gestión de riesgos. Permite actualizar las
estimaciones de probabilidad e impacto para los riesgos restantes en el registro y, a
largo plazo, construir una base de conocimiento de lecciones aprendidas para mejorar
la identificación y el análisis de riesgos en proyectos futuros.
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Desafíos y Consideraciones en la Implementación
A pesar de los claros beneficios, la implementación exitosa de la integración de datos de
obra con el modelo BIM para el monitoreo de riesgos presenta desafíos que deben
abordarse:
●
Madurez Digital y Cultural: La organización y sus equipos (tanto en la oficina como
en el sitio) deben tener un cierto nivel de madurez digital y estar dispuestos a adoptar
nuevas herramientas y flujos de trabajo. La resistencia al cambio es un obstáculo
significativo.
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●
Calidad y Estandarización de los Datos: La precisión y consistencia de los datos
recopilados en el sitio son fundamentales. Si los datos son incorrectos, incompletos o
no estandarizados, la información integrada será poco fiable ("Garbage in, garbage
out"). Se requieren protocolos claros, capacitación y procesos de validación de datos.
●
Interoperabilidad del Software: Integrar diferentes plataformas de software
(software BIM, software de programación, sistemas ERP, aplicaciones de campo,
plataformas CDE) puede ser técnicamente complejo. Asegurar que los datos puedan
fluir sin problemas entre diferentes sistemas es crucial y a menudo requiere el uso de
APIs o middleware.
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●
Costo de Inversión: La adquisición de software, hardware (dispositivos móviles,
escáneres si se usan) y la capacitación del personal representan una inversión inicial
considerable que debe ser justificada por los beneficios esperados.
●
Definición Clara de Procesos y Responsabilidades: Es esencial definir claramente
los flujos de trabajo para la recopilación, el ingreso, la validación y el uso de los datos.
También se deben asignar responsabilidades claras sobre quién es responsable de cada
parte del proceso.
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●
Gestión del Modelo BIM: El modelo BIM debe estar bien estructurado, actualizado y
contener la información necesaria (niveles de detalle, vinculaciones 4D/5D) para
soportar la integración de datos del sitio. Un modelo deficiente limitará la efectividad
de la integración.
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Superar estos desafíos requiere un enfoque estratégico que combine la inversión en
tecnología con la gestión del cambio, la capacitación y el desarrollo de procesos robustos.