Análisis de proyectos de ingeniería con tareas en paralelo
Basado en un modelo de simulación con Vensim
Germán Snaider, gsnaider@gmail.com
MBA-Tesis UTN
Fernando Pillon, laboratorio@udemm.edu.ar
Jefe Laboratorio Mecánica UdeMM.
Las consultoras de ingeniería normalmente organizan su trabajo en forma de proyectos.
Estos proyectos consisten en grupos de tareas que se efectúan en paralelo entre sí,
ejecutadas por distintos grupos de trabajo. A su vez, cada grupo de tareas tiene dos ó
tres revisiones de trabajo, que pueden ser consideradas como tareas en serie, una
respecto de la otra. Estas tareas son ejecutadas por distintos integrantes del grupo de
trabajo de un área específica de la ingeniería. A partir del modelo de tareas en serie
propuesto por Pillon et al (2006), se propone un modelo extendido con el objetivo de
analizar en conjunto dos grupos de tareas en paralelo, y obtener una herramienta para la
planificación, la organización de los recursos humanos y para la mejora de los tiempos
de ejecución.
Introducción
Las empresas de ingeniería cuyo foco de negocio es el mercado del gas y petróleo (Oil
& Gas) compiten por ganar clientes que requieren la ejecución de diferentes tipos de
proyectos en un plazo que les permita cumplir sus expectativas de producción. Dentro
de este ámbito, un gran número de tareas son de corto plazo, y requieren una respuesta
acorde de la empresa comitente, que necesita organizar un mismo grupo de gente para
realizar diversas tareas y optimizar su rendimiento.
A partir del trabajo realizado por Pillon, Trunzo y Cocco (2006), se parte del modelo de
ejecución de tareas en serie y se amplia el análisis al caso de tareas en paralelo. A través
de una función de nivel, se realiza el conteo del número de tareas realizadas en cada
grupo y luego se calcula el número de tareas totales del proyecto. Las tareas en el
proyecto básicamente consisten en la redacción-emisión de documentos y tareas de tipo
general como por ejemplo visita a instalaciones para conocer el estado actual en caso de
proyectos de expansión o adecuación.
Objetivo
El modelo de proyectos en paralelo tiene como finalidad brindar una herramienta para
planificar tareas, organizar los recursos humanos involucrados y analizar los tiempos de
ejecución.
Alcance
Este estudio esta limitado a los proyectos de ingeniería que son realizados siguiendo un
esquema de revisión de los documentos elaborados del tipo: “Redactó/Revisó/Aprobó”,
el cual es considerado en el modelo como un circuito de información que se
retroalimenta mejorando la calidad de los productos finales. El modelo ha sido
desarrollado para una duración de 12 meses, de máximo, para cada tarea.
Materiales y métodos
La dinámica de sistemas es una herramienta de construcción de modelos de simulación
que emplea datos empíricos como base para comprender el sentido y la correlación de
cada elemento de un sistema y evaluar las tendencias de comportamiento implícitas en
el mismo. Su objetivo es comprender el comportamiento del sistema sin entrar en
detalles de sus mecanismos internos.
Se utiliza la metodología de modelado en dinámica de sistemas con el software Vensim
PLE.
Modelo propuesto
Se modeló un proyecto compuesto por dos grupos de tareas en paralelo, uno compuesto
por tres tareas en serie y otro por dos tareas en serie.
Las asunciones del modelo son:
Existe un proyecto con dos grupos de tareas que se ejecutan a un mismo tiempo
(en paralelo). Uno cuenta de tres grupos de tareas en serie y el otro de dos
grupos de tareas en serie.
Las tareas en serie requieren que la tarea inmediatamente anterior se encuentre
completa para poder iniciarse.
Los errores detectados en cada etapa son considerados como un porcentaje fijo
del flujo de trabajo y generan un circuito retroalimentado con la cantidad de
tareas pendientes.
Se modela un retraso en la detección de errores para representar una baja tasa de
detección en los primeros meses de proyecto que se incrementa a medida que se
concluyen tareas y estas son revisadas.
Las No Conformidades detectadas son consideradas un porcentaje del total del
flujo de Trabajo 1A, Trabajo 1B ó Trabajo 1C dadas por las variables Calidad
1A, Calidad 1B y Calidad 1C, generando los respectivos flujos Errores 1A,
Errores 1B y Errores 1C. Lo mismo se considera para el grupo de tareas 2A y
2B.
Las No Conformidades detectadas son almacenadas en el nivel Errores No
Detectados 1A, 1B y 1C (y 2A y 2B). Ambas generan un flujo que incrementan
los niveles de tareas pendientes. Es la manera elegida para representar el
retrabajo.
Los flujos Errores Detectados 1A, 1B y 1C tienen una demora dada por las
variables Retraso en Detectar Errores 1A, 1B y 1C. De igual manera para el
grupo de tareas 2A y 2B.
Las Tablas 1A, 1B y 1C, (2A y 2B), permiten establecer si la demora en detectar
los errores depende del nivel de las tareas pendientes, los recursos disponibles,
plazo restante u otra relación de interés a estudiar.
Los Trabajos Requeridos 1A, 1B y 1C (2A y 2B) dependen del nivel de tareas
pendientes, el retraso de las tareas y la fuerza de trabajo disponible.
La Fuerza de Trabajo Disponible 1A, 1B ó 1C (2A y 2B) representan los
recursos humanos disponibles.
El plazo restante, el tiempo que queda para la entrega al cliente representa la
manera de medir la distancia al valor deseado dada por la duración prevista.
Se contempla el tiempo de formación de los nuevos equipos de trabajo. Cada
ingeniero debe leer e interpretar la información recibida del cliente y realizar
análisis preliminares antes de comenzar a producir.
El diagrama de flujos del modelo simulado en Vensim PLE es mostrado en la figura 1.
Figura 1: Diagrama de flujos del modelo de tareas en paralelo
Las tablas 1 y 2 muestran las principales variables del grupo de tareas 1 y 2,
respectivamente, del modelo de la figura 1:
Tabla 1: Variables del modelo para el grupo de tareas en serie 1A, 1B y 1C.
Tabla 2: Variables del modelo para el grupo de tareas en serie 2A y 2B.
Resultados:
Los valores dados en las tablas 1 y 2 permiten obtener los siguientes resultados para
conocer la respuesta y desempeño del modelo.
Figura 2: Tareas pendientes 1 - caso base
Figura 3: Trabajo 1 – Caso base
Figura 4: Tareas pendientes 2 – caso base
Figura 5: Trabajo 2 – caso base
Figura 6: Tareas finalizadas – caso base
Análisis de los resultados
El modelo de tareas en serie fue extendido a un esquema de dos grupos de tareas en
paralelo, compuestas por un primer grupo de tres tareas en serie y un segundo grupo de
dos tareas en serie. Este modelo corresponde a la corrida caso base. Se utilizan
funciones de nivel para contabilizar el número de tareas finalizadas en cada grupo de
tareas y luego, mediante una función de nivel adicional, se calcula el total de tareas
finalizadas para todo el proyecto.
Las diversas simulaciones arrojaron los resultados de las figuras 2 a 6, para el grupo de
tareas 2, podemos observar cuáles son las semanas con mayor demanda de trabajo para
cada una de las 2 tareas en serie y puede ser evaluada si la fuerza de trabajo disponible
podrá cubrir estos picos de demanda, uno de los problemas habituales de las empresas
de ingeniería que buscan mantener a su personal ocupado el 100% de su tiempo.
También es posible evaluar los esfuerzos extras requeridos en el cierre de proyecto y los
efectos residuales de errores no detectados. El análisis para el grupo de tareas 1, de 3
tareas en serie, es análogo al del grupo de tareas 2, excepto que los picos de trabajo
acumulan una mayor demanda y el efecto residual de la tarea 1C es considerablemente
mayor. El total de trabajo finalizado supera la suma del trabajo finalizado 1 y el trabajo
finalizado 2 hacia el cierre del proyecto, porque es el momento en que se acumulan
tareas por el factor de calidad empleado y el número de errores no detectados en los
primeros meses.
Conclusiones
Podemos concluir que el modelo representa de forma adecuada el esquema planteado y
sintetiza la lógica de ejecución de proyectos. Los niveles de tareas, las variables de
interrelación y los flujos elegidos dan una aproximación para simular las situaciones
dadas por distintas situaciones. Entre ellas destacan las demoras del cliente o de la
empresa de ingeniería, la falta de recursos y la calidad de los documentos elaborados.
También el modelo permite evaluar los momentos de mayor demanda de trabajo, y en el
caso de 3 tareas en serie se observa que aumentan significativamente los picos de
trabajo hacia el cierre del proyecto.
El modelo de tareas en paralelo incluyó al de tareas en serie y sienta las bases para
realizar estudios de situaciones particulares o de un proyecto completo. Conocer de
antemano el impacto dado por el cambio de una variable permitirá tomar medidas de
mitigación y optimizar el objetivo del proyecto. El modelo permite analizar la posible
ejecución del proyecto y el posible efecto de algunos eventos. Esto permite emplearlo
como herramienta para realizar el análisis de riesgo, estudiar un probable flujo de caja y
el manejo de recursos.
(*) Puede solicitar información más detallada de este trabajo al autor
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