Aplicación de la clase inversa a la evaluación del ciclo de vida de una pasarela mixta

Variables de la sección transversal del puente mixto

A continuación os paso una comunicación que hicimos en el congreso INTED en nuestra búsqueda constante de estrategias pedagógicas innovadoras. Este estudio describe cómo se ha introducido la evaluación del ciclo de vida en un curso de postgrado a través de la clase inversa. El análisis se realizó en la asignatura “Modelos predictivos y de optimización de estructuras de hormigón” enmarcada dentro de los estudios del Máster Universitario en Ingeniería del Hormigón. En esta asignatura introduce los métodos de optimización mediante la aplicación de algoritmos y otros conceptos, como la toma de decisiones multicriterio, el diseño de experimentos y los métodos predictivos y de regresión. En este caso, se llevó a cabo la evaluación del ciclo de vida de una pasarela mixta de 28 m de longitud. La sección consiste en una viga de acero con una losa de hormigón. Se modelaron distintos escenarios con ayudados con software específico. Se empleó la base de datos Ecoinvent, y el software openLCA, desarrollado por Greendelta. Esta metodología permite al estudiante adquirir ciertas competencias transversales, como la responsabilidad ética y medioambiental, el conocimiento de los problemas contemporáneos, el pensamiento crítico y el uso de instrumentos específicos, todo ello enmarcado en el proyecto institucional de la Universitat Politècnica de València. El trabajo también presenta futuros estudios relacionados con la evaluación del ciclo de vida de las pasarelas, no sólo desde el punto de vista energético y medioambiental, sino también teniendo en cuenta factores económicos y sociales.

ABSTRACT:

This study describes the introduction of the life cycle assessment methodology to a postgraduate course through a flipped classroom. The analysis was carried out in the subject predictive models and optimization of concrete structures framed within the Master’s Degree in Concrete Engineering studies. In this course, students are introduced to optimization methods through the application of algorithms and other concepts, such as multi-criteria decision-making, the design of experiments, and predictive and regression methods. In this case, the life cycle assessment of a 28 m span length steel-concrete composite pedestrian bridge was carried out. The section consists of a steel beam topped by a concrete slab. Computer tools were used in different implementation scenarios to model the different possibilities. The database used was Ecoinvent, and the software employed to assess the structure’s life cycle was openLCA, developed by Greendelta. This methodology allows the student to acquire transversal competencies, such as ethical and environmental responsibility, knowledge of contemporary problems, critical thinking, and the use of specific instruments, all of them framed within the institutional project of the Universitat Politècnica de València. This work also presents future studies related to the life cycle assessment of footbridges, not only from energy and environmental points of view but also accounting for economic and social factors. This learning process was achieved with a reverse teaching methodology that allows students to acquire knowledge more efficiently.

Keywords:

Technological resources; tools; active methodology; flipped teaching; life cycle assessment; transversal competencies.

Reference:

MARTÍNEZ-MUÑOZ, D.; ATA-ALI, N.; MARTÍ, J.V.; YEPES, V. (2019). Application of flipped learning to the life cycle assessment of a composite pedestrian bridge. 12th annual International Conference of Education, Research and Innovation ICERI 2019, 11-13 nov 2019, Sevilla, Spain, pp. 900-907. ISBN: 978-84-09-14755-7

Os dejo a continuación la comunicación completa.

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Reputación de la marca personal en redes e innovación en la construcción

Reputación digital. https://www.seoptimer.com/es/blog/reputacion-digital/

Llevo varios años proponiendo una práctica a mis estudiantes de la asignatura “Gestión de la innovación en el sector de la construcción” del Máster Universitario en Planificación y Gestión de la Construcción que se imparte en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos de Valencia.

Consiste básicamente en buscar tres noticias recientes sobre sobre productos o procesos innovadores en el sector de la construcción y comunicarlo por redes sociales con la etiqueta #MAPGIC (Twitter, Facebook y LinkedIn). Este trabajo, en principio sencillo, sin embargo presenta un trasfondo más profundo del que parece.

En efecto, lo primero que se detecta es que, incluso en pleno siglo XXI, aún tenemos estudiantes reacios a las redes sociales. No han interiorizado la importancia que tiene la comunicación profesional en estos medios. Lo segundo, es que muchos de los que usan estas redes sociales lo hacen desde muy jóvenes de forma despreocupada, sin tener en cuenta la repercusión que puede tener en su futuro profesional los recuerdos o la imagen ofrecida a lo largo de los años.

Sirve, por tanto la práctica para adentrarse y discutir la importancia que tiene el denominado en inglés “personal branding” y la reputación en línea de la identidad digital. De hecho, muchos de nuestros estudiantes han tenido que crear un nuevo perfil que, desde el principio, va a utilizarse en el ámbito exclusivamente profesional. No en balde, las empresas suelen rastrear por internet el perfil de sus candidatos, vetando perfiles que no se adapten a la idiosincrasia de la organización. De ahí la gran importancia de este tema.

Además, este trabajo presenta una bonificación adicional a aquellos tuits que hayan sido capaz de encontrar una noticia lo suficientemente atrayente como para lograr un número elevado de retuits. Esta estrategia obliga a los estudiantes a preguntarse por las mejores estrategias de comunicación en línea.

Por último, y no menos importante, se trata de un trabajo de búsqueda por parte del estudiante de aquellas innovaciones recientes en el ámbito de la construcción. Esta labor de vigilancia tecnológica tiene una capital importancia en las empresas que gestionan su innovación como un proceso empresarial.

Os dejo a continuación un hilo de Twitter, donde mi buen amigo Curro Lucas nos habla sobre la importancia de la marca digital en ingeniería civil. Espero que os guste.

 

¿Quieres conseguir los libros que sobre ingeniería edita la Universidad Politécnica de Valencia?

Son muchos los que me consultan sobre libros de los temas más variados: ingeniería civil, electrónica, informática, urbanismo, arquitectura, etc. Hay cientos de sitios donde buscarlos, pero muchas veces quieren cosas muy concretas que, afortunadamente, están publicadas por nuestra universidad. En efecto, el Servicio de Publicaciones de la Universitat Politècnica de València pone a disposición de todo el que quiera su fondo de libros escritos muchos de ellos por sus profesores, verdaderos especialistas en cada una de las materias.

Por supuesto, como podéis observar en la figura que os he puesto, también podéis encontrar algunos libros míos. No están todos los que son, que sí que son todos los que están.

No solo se pueden conseguir los libros en formato papel, sino que también es posible, en muchos casos, obtener un libro digital a un precio mucho más económico.

Os paso a continuación el enlace donde poder consultar y adquirir aquel ejemplar que siempre estabais buscando y que nunca encontrabais por ninguna parte: https://www.lalibreria.upv.es/portalEd/UpvGEStore/control/main

Por cierto, si buscáis libros que hayan sido revisado por pares, tenéis que localizar los que se llaman Manual de Referencia. Son libros muy cuidados y editados por esmero por el Servicio de Publicaciones.

El fenómeno del aprendizaje en el sector de la construcción

Figura 1. Curva de aprendizaje, que indica la cantidad aprendida en relación al tiempo

De todos es conocido el fenómeno por el cual, conforme se aprende a realizar una tarea determinada, disminuye el número de errores y, por tanto, aumenta la productividad. Este fenómeno ha sido cuantificado a partir de evidencias empíricas en una gran variedad de industrias y productos, y es, evidentemente, completamente aplicable al sector de la construcción.

En economía, se ha definido la curva de aprendizaje (Figura 1) como aquella que describe el grado de éxito obtenido durante el aprendizaje en el transcurso del tiempo. En efecto, conforme aumenta el número de ciclos o repeticiones, el tiempo o el coste empleado en realizar un producto o servicio disminuye, por lo que la productividad crece con el tiempo. En la Figura 1, el ritmo de crecimiento del aprendizaje es alto al principio, pero luego se tarda más tiempo en aprender cosas nuevas. Sin embargo, puede haber tareas donde sea difícil aprender al principio, lo cual puede ser una barrera de entrada, y luego se vuelva todo más sencillo.

El aprendizaje se puede producir a distintas escalas dentro de una organización (Serpell, 2002). Puede haber un aprendizaje organizacional, un aprendizaje personal y un aprendizaje grupal. La organización puede aprender mejorando su coordinación, sus métodos de trabajo, sus medios de producción o al aumentar el aprendizaje de las personas. Por otra parte, en las personas se da una etapa de aprendizaje de la operación, donde la productividad crece rápidamente, y una etapa de adquisición de experiencia, don de la mejora es más gradual. Por otra parte, un grupo puede aprender, en parte porque aprenden las personas, pero también por el aprendizaje organizaciones.

En el caso de la construcción, el aprendizaje se ve afectado por una serie de factores característicos de este sector. Por una parte, cada obra suele es singular, con bajo número de repeticiones, salvo en el caso de la prefabricación u obras muy específicas con un gran número de ciclos repetitivos. La improvisación, especialmente en la gestión de la obra (organización, dirección, planificación y control) afecta de forma negativa al aprendizaje. También la falta de coordinación y continuidad de los trabajos y la alta rotación del personal dentro de una obra influyen negativamente en la curva de aprendizaje. Otros factores como la poca formación previa de muchos de los operarios o la falta de motivación, también entorpecen el aprendizaje.

A continuación analizamos un modelo analítico de la curva de aprendizaje, que suele ser de tipo logarítmico, aunque hay otras fórmulas de cálculo:

donde

YN = esfuerzo necesario para producir la enésima unidad

K = esfuerzo necesario para producir la primera unidad

N = contador del número de unidades producidas, comenzando por la primera unidad

S = constante que es una medida de la tasa de aprendizaje

La constante S es negativa, pues el esfuerzo por unidad disminuye con la producción. Se suele medir el esfuerzo por unidad en función del tiempo, del coste u otra medida equivalente. En la Figura 2 se muestra una curva de aprendizaje típica.

Figura 2. La curva de aprendizaje

Este modelo asume que la reducción porcentual del esfuerzo necesario por unidad es constante cada vez que se duplica la producción o número de unidades, es decir, para cualquier valor de S, se tiene que:

Se llama R = 2S al factor de aprendizaje, que es la proporción entre el esfuerzo necesario para 2N y el requerido para N. De esta forma, S=logR/log2. Por ejemplo, para un factor de aprendizaje del 95%, S=-0,0740. Según estudios realizados por Naciones Unidas (Serpell, 2002), el factor de aprendizaje para la construcción se encuentra entre un 80% y un 95%.

Si integramos la curva de aprendizaje, se puede obtener el esfuerzo total para N unidades:

Y el esfuerzo medio acumulado sería el siguiente:

Para saber si habéis entendido bien este modelo, os lanzo el siguiente reto: Estimar el número de horas-hombre necesario para construir 100 casas iguales por parte de la misma cuadrilla de albañiles sabiendo que han tardado 200 horas-hombre para la primera de las casas y que el factor de aprendizaje es del 90%. Solución: 117,12 horas-hombre. Si tuviésemos 2 cuadrillas, cada una de las cuales hace 50 casas, ¿cuántas horas-hombre serán necesarias ahora? Solución: 130,13 horas-hombre.

Os dejo a continuación un vídeo explicativo que espero os sea de utilidad.

Referencias:

PELLICER, E.; YEPES, V.; TEIXEIRA, J.C.; MOURA, H.P.; CATALÁ, J. (2014). Construction Management. Wiley Blackwell, 316 pp. ISBN: 978-1-118-53957-6.

SERPELL, A. (2002). Administración de operaciones de construcción. Alfaomega, Ediciones Universidad Católica de Chile, Colombia.

YEPES, V. (1997). Equipos de movimiento de tierras y compactación. Problemas resueltos. Colección Libro Docente nº 97.439. Ed. Universitat Politècnica de València. 256 pág. Depósito Legal: V-4598-1997. ISBN: 84-7721-551-0.

YEPES, V. (2015). Coste, producción y mantenimiento de maquinaria para construcción. Editorial Universitat Politècnica de València, 155 pp. ISBN: 978-84-9048-301-5.

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