Técnicas de Programación lineal: Líneas de Balance (Lines of Balance LoB)

Las técnicas de redes para programación de proyectos se adaptan bien y pueden ser utilizadas en la mayoría de proyectos de ingeniería y construcción, sin embargo, para proyectos de ciertas características particulares, se pueden aplicar técnicas específicas que describen aún mejor sus tareas o actividades.

Además, la información mostrada en los cronogramas típicos (diagramas de barras) es limitada. No muestran, por ejemplo, la rata de producción o velocidad de proceso de unidades en los proyectos sino de forma indirecta.

Para los llamados Proyectos Lineales, caracterizados por la numerosa repetición de las tareas que conforman su WBS (Work Breakdown Structure), tales como proyectos de carreteras, vías férreas, túneles, edificios de muchos pisos, desarrollos de viviendas en masa (numerosas y repetitivas), etc., se aplica ventajosamente la técnica llamada en inglés Lines of Balance (LoB), o Líneas de Balance en español. Esta técnica representa gráficamente las tareas de un proyecto como una secuencia de curvas que representan la tasa de producción de cada una.

CURVAS DE PRODUCCIÓN

La tasa de producción de una actividad varía en el tiempo y esto causa impacto en la liberación de trabajo de actividades sucesivas. Al inicio de la actividad, la tasa es baja debido a los requerimientos de movilización y curva de aprendizaje. Al final de la actividad, también se produce una baja en la tasa, debido a los remates y desmovilización. La tasa presenta su máximo valor en el período intermedio del tiempo de actividad.

La gráfica de representación de la curva de producción de una actividad en el tiempo asume la forma de una curva “S” suave. La pendiente de la curva es el valor de la tasa de producción (Figura 1). La pendiente de la curva indica unidades producidas, en el eje vertical versus tiempo, en el eje horizontal. Esto representa el número de unidades producidas durante un incremento de tiempo cualquiera por definición, la tasa de producción.

LÍNEAS DE BALANCE

Considerando la representación simplificada del proyecto de construcción de una carretera, como la mostrada en la gráfica de la Figura 2, se aprecian las curvas de producción de las actividades o procesos que conforman el proyecto (WBS). Cada actividad presenta una curva de producción particular y propia con las fechas de inicio y terminación claramente representadas en la escala de tiempo.

Las unidades de producción son propias de cada actividad: metros lineales para la construcción de base y sub base, metros cúbicos de concreto para construcción de pavimento rígido, etc. Todas las curvas se presentan en la misma escala de tiempo, con sus distintas duraciones para el 100% de ejecución de la actividad. Las curvas de producción de las actividades se colocan en la misma secuencia de su ejecución en el proyecto.

Las curvas no pueden presentar intersecciones entre ellas, ya que esto representaría una violación de la lógica secuencial de la ejecución de las actividades. En efecto, una actividad antecesora precedente y su sucesora no pueden compartir el mismo instante de tiempo. Por lo tanto deben disponerse las curvas con separaciones de tiempo (demoras o lags) para que todas las actividades puedan ejecutarse según sus tasas de producción propias y precedencias entre ellas.

Por ejemplo, se representa que la construcción de la base dura 9 semanas. La construcción de sub-base comenzará cuando se tenga un avance determinado de base suficiente para que ambas actividades puedan ejecutarse normalmente (a las tasas de producción propias esperadas) sin interferencias. Así mismo, se aplica la misma lógica con todas las actividades.

La técnica depende de un correcto balanceo de las curvas de producción de las actividades del proyecto. Esto evitará la intersección de las curvas, lo que representaría errores de lógica secuencial. La falta de balanceo puede producir situaciones como la ilustrada en la Figura 3.

En la figura se representan las curvas de producción de tres actividades, A, B y C. Se aprecia que la curva de B, con una tasa o pendiente tan elevada que puede alcanzar o interceptar la curva de A en el instante M. Esto causa la paralización de la actividad B hasta que la actividad A pueda liberar nuevas unidades de trabajo, disponibles para B. La actividad B nuevamente alcanza la actividad A en el instante L, causando una nueva paralización de B. Además, se aprecia que también se produce un efecto de paralización en la actividad C. Todo esto produce ineficiencia en el uso de recursos y costos adicionales en des-incorporación de recursos, tiempos de espera no previstos, etc.

Para evitar situaciones como la mencionada, las actividades deben coordinarse para evitar las intersecciones de las curvas. Una forma de evitar esto es haciendo las curvas aproximadamente paralelas entre sí, lo cual implica la asignación de recursos para que las tasas de producción de las actividades sean similares en todas las actividades que interactúan. En el ejemplo ilustrado de la Figura 2 se puede asumir que las actividades han sido coordinadas, en efecto, las curvas han sido balanceadas para evitar intersecciones.

Así, en el ejemplo, un corte al final de la semana 12 indica (según el programa):

1. Se ha completado la construcción de base y sub-base.
2. Se tiene un avance de 80% en la construcción de base de piedra picada.
3. Se tiene un avance del 30% en la construcción de pavimento rígido.
4. Está iniciado la actividad de construcción de brocales.

El avance real (Valor Ganado o BCWP-Budgeted Cost of Work Performed), de cada tarea, se obtiene de graficar las unidades reales producidas en el período, sobre el mismo gráfico.

A medida que se ejecutan los procesos o actividades precedentes, ellos van generando área de trabajo o disponibilidad para que las actividades sucesivas puedan tener un “reservorio” de trabajo para operar. Este concepto de generación de disponibilidad de trabajo para las actividades sucesivas se representa en la Figura 4.

Los reservorios de trabajo se transmiten “en cascada” de forma tal que las unidades de trabajo deben ser hechas disponibles desde un proceso ubicado “aguas arriba” en la secuencia de trabajo. Esto ilustra que el flujo de trabajo se mueve es de las actividades antecesoras precedentes hacia las sucesoras.

Considerando como ejemplo simplificado, el proyecto de un edificio multipiso, en el cual cada piso pasa por los siguientes procesos:

1. Montaje de encofrados
2. Colocación de refuerzo
3. Vaciado de concreto
4. Desmontaje de encofrado
5. Construcción de estructura de pantalla de fachada
6. Colocación de láminas de vidrio de la pantalla

A medida que se completa cada proceso, se crea el reservorio de trabajo para el siguiente. Así, por ejemplo, el montaje del encofrado “libera” trabajo para el proceso de colocación de refuerzo.

Por otra parte, las curvas de producción sirven también para detectar fallas de coordinación o lógica en los procesos o actividades de un proyecto. Como ejemplo, la Figura 5 representa las tres actividades en un proyecto de construcción de un túnel: (1) perforación con explosivos, (2) colocación de anclajes y refuerzo y (3) colocación de concreto a presión (concreto proyectado).

Se aprecian dos curvas posibles para la actividad A, que representan las curvas de producción utilizando dos plantas distintas, una existente, y una nueva, de tecnología avanzada, con un costo elevado de adquisición. Se deduce que el costo de la nueva planta no estaría justificado para el proyecto en cuestión ya que las tasas de producción de las actividades B y C, más lentas, controlan el proyecto y eliminan cualquier ventaja que pudiera resultar con una mayor tasa que se obtendría con el equipo nuevo. De hecho, probablemente tendría que paralizarse la perforación con explosivos (con la planta avanzada) para permitir que las actividades de colocación de anclajes y refuerzo y vaciado o proyección de concreto se mantengan cercanas.

Finalmente, en forma simplificada, en la Figura 6 se aprecian las curvas de producción, balanceadas, de dos actividades correspondientes a la programación de un proyecto de construcción de un edificio de 5 pisos. La primera de ejecución constante y la segunda d ejecución por piso, con una duración de 1 semana y con períodos de inactividad de 1 semana, que pudiera describir, por ejemplo, la construcción del encofrado de cada piso, con interrupciones en los tiempos de vaciado y fraguado del concreto vaciado.

Fuente: SÍSMICAMAGAZINE – Nº6 P.11