Este artículo describe la impartición de un curso de posgrado en el diseño automatizado y optimización económica de estructuras de hormigón. El contenido forma parte de un Máster en Ingeniería de Hormigón que comenzó en octubre de 2007. El curso aplica los algoritmos heurísticos al diseño práctico de estructuras reales de hormigón, tales como muros, pórticos y marcos de pasos inferiores de carreteras, pórticos de edificación, bóvedas, pilas, estribos y tableros de puentes. Se presentan como casos prácticos dos tableros de puente de hormigón pretensado usados en la obra pública de construcción de carreteras. En primer lugar, se aplica SA a un tablero de un puente peatonal de viga artesa de hormigón prefabricado. El segundo ejemplo aplica TA a un tablero de losa continua de hormigón postesado. Los casos estudiados indican que la optimización heurística es una buena opción para diseñar estructuras de hormigón pretensado reduciendo los costes.
Categoría: economía
Algoritmo del solterón aplicado a la optimización de rutas con flotas heterogéneas VRPHESTW
Me ha parecido interesante rescatar una pequeña publicación, que ya tiene 10 años, donde se aplicaba un algoritmo de optimización heurística curioso: Old Bachelor Acceptance, o «algoritmo del solterón«. En este caso, aplicado a la optimización de redes de transporte con flotas heterogéneas. Resulta curioso ver cómo determinados comportamientos sociales (colonias de hormigas), principios naturales (teoría de la evolución) o recreaciones de nuestro cerebro (redes neuronales) son capaces de resolver problemas complejos de optimización.
Espero que os sea de interés.
¿Cómo decidir cuando tenemos un dilema? El óptimo de Pareto
Los problemas de decisión están presentes en todos los ámbitos del ser humano: finanzas, empresa, ingeniería, salud, etc. Una de las grandes dificultades al tomar una decisión ocurre cuando queremos conseguir varios objetivos distintos, muchos de ellos incompatibles o contradictorios. Por ejemplo, si queremos un vehículo que sea muy veloz, debería tener un perfil aerodinámico que a veces es incompatible con la comodidad de los usuarios; si queremos hacer un negocio con grandes beneficios, a veces tenemos que asumir ciertos riesgos, etc. Una herramienta que permite afrontar este tipo de problemas de decisión es el denominado «óptimo de Pareto«. A continuación os paso un vídeo explicativo de este tema. Espero que os guste.
¿Por qué es tan importante la productividad?
Cuando se habla de productividad en el sector de la construcción, siempre se dice que ésta es baja en relación con otro tipo de industrias. Incluso también es común opinar sobre la baja productividad que tienen los trabajadores en un país o en otro, lo cual influye fuertemente en la competitividad. Parece evidente que, cuanto más seamos de producir con unos recursos dados, más competitivos podremos ser. En este post vamos a divulgar, de forma sencilla, un par de ideas en relación con este concepto tan importante y de tanta transcendencia en nuestro sector.
La productividad es la relación entre los bienes y servicios producidos y los recursos empleados para ello. Existen otros ratios que se refieren sólo a uno o a varios de los recursos empleados: productividad de la mano de obra directa, de la indirecta, de la maquinaria, de los materiales, del dinero, etc. La productividad es vital para el desarrollo de cualquier actividad empresarial, pues aquellas que no la mejoran respecto a su competencia están condenadas a desaparecer.
El estudio y la medición del trabajo son técnicas que han demostrado en la industria su eficiencia para mejorar la productividad. La construcción es un sector caracterizado por su trashumancia, por series de fabricación o unidades de obras limitadas, con un bajo grado de especialización, con personal contratado temporal elevado, con la existencia de subcontratistas, etc. Sin embargo ello no es óbice para la mejora de la productividad y la reducción de los costes.
Un incremento en la producción no refleja necesariamente un incremento en la productividad. Por ejemplo, si las entradas crecen en forma proporcional a las salidas, entonces la productividad es la misma. Para conseguir aumentar la productividad se debe buscar la eficiencia en todos los procesos que constituyen la actividad de la empresa. Según la OIT (Oficina Internacional del Trabajo), los medios directos para aumentar la productividad pueden resumirse en los siguientes:
a) Inversión de capital:
- Idear nuevos procedimientos básicos o mejorar fundamentalmente los existentes.
- Instalar maquinaria o equipo más moderno, de mayor capacidad o modernizar los existentes.
b) Mejor dirección:
- Reducir el contenido de trabajo del producto.
- Reducir el contenido de trabajo del proceso.
- Reducir el tiempo improductivo, ya sea imputable a la dirección o a los trabajadores.
La productividad no debe confundirse con el rendimiento, que es la relación entre lo realizado y lo previsto, ya sea en relación con la producción o con el tiempo destinado a realizar una actividad. El rendimiento contribuye a aumentar o disminuir la productividad sin modificar los medios de producción, sino su eficiencia.
La pérdida de productividad se debe, en lo que al tiempo de ejecución de los trabajos se refiere, a que el tiempo total invertido en la operación presenta ineficiencias por diversas causas. Así, el tiempo de trabajo se puede descomponer en (ver Figura):

a) Contenido base de trabajo: la cantidad de trabajo, expresada en horas-hombre y horas-máquina, que sería necesario emplear para fabricar el producto o para desarrollar la actividad si el proyecto fuese perfecto, si el procedimiento o método de fabricación o de ejecución estuviesen perfectamente puestos a punto, si no existiesen pérdidas de tiempo imputables a cualquier causa (a parte de las pausas concedidas al ejecutor para el oportuno descanso). Por tanto el contenido base de trabajo es el tiempo mínimo irreducible de ejecución.
b) Trabajo innecesario: es un trabajo suplementario debido a un mal diseño o especificaciones del producto, o bien a métodos ineficaces de producción o de funcionamiento.
c) Tiempo inefectivo o improductivo: debido a una deficiente dirección o imputable al trabajador.
Os paso a continuación como referencias algunos títulos de los libros de apuntes que seguimos en las clases de Procedimientos de Construcción en la Escuela de Ingenieros de Caminos de Valencia. En próximos posts seguiremos profundizando en estos aspectos tan importantes para los jefes de obra.
Referencias
YEPES, V. (1997). Equipos de movimiento de tierras y compactación. Problemas resueltos. Colección Libro Docente nº 97.439. Ed. Universitat Politècnica de València. 253 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, 157 pp. ISBN: 978-84-9048-301-5. Ref. 402.
YEPES, V. (2021). Procedimientos de construcción para la compactación y mejora del terreno. Colección Manual de Referencia, 1ª edición. Editorial Universitat Politècnica de València, 426 pp. Ref. 428. ISBN: 978-84-9048-603-0.
YEPES, V. (2020). Procedimientos de construcción de cimentaciones y estructuras de contención. Colección Manual de Referencia, 2ª edición. Editorial Universitat Politècnica de València, 480 pp. Ref. 328. ISBN: 978-84-9048-903-1.
Por qué se incumple la máxima calidad/precio en el turismo
En este artículo voy a intentar explicar los motivos por los que el turista está dispuesto a pagar menos y exigir una calidad de servicio cada vez mayor. Además, intentaremos entender cómo la calidad en el sector turístico bascula fundamentalmente en el destino turístico. Por tanto, ya podemos adelantar que el sector turístico precisa, para seguir compitiendo, de un fuerte incremento en la calidad y de unos precios altamente competitivos. Por supuesto, sin confundir los conceptos de calidad y de lujo, conceptos claramente diferenciados en el ámbito de la gestión de la calidad. Incremento de calidad y reducción de precios, en un contexto de fuerte competencia, solo es posible con un gran esfuerzo por parte de las empresas en relación con la gestión de sus recursos y a un fuerte entendimiento entre el sector público y privado en lo que respecta al mantenimiento de una alta calidad en prestación de servicios y preservación paisajística y medioambiental de los destinos turísticos. Tarea nada fácil, por cierto, donde la formación de nuestros recursos humanos es una pieza fundamental en este puzzle.
La globalización de los mercados turísticos, las estructuras de costes en los destinos emergentes o el abaratamiento del transporte ha provocado el aumento de la competencia y las posibilidades de elección de destino. La estrategia competitiva basada tan solo en el precio desencadena dinámicas difíciles de romper, en las cuales una minoración en los costes conlleva mayores volúmenes de negocio que resultan inconciliables con la progresiva rivalidad de los destinos turísticos, que a su vez, traen consigo consecuencias ambientales y sociales inadmisibles en el marco de un desarrollo sostenible. La pluralidad de comportamientos de los consumidores, cada vez más dirigidos hacia ofertas diferenciadas y de mayor calidad, configura un horizonte donde la provisión de productos y servicios excelentes será un elemento decisivo del éxito empresarial, y la clave de su competitividad.

Si bien este es el contexto en el que se desarrollaba, entre otras, la actividad turística, es conveniente destacar aspectos diferenciadores en relación con otros ámbitos económicos. Se distinguen dos niveles de competencia, uno formado por los establecimientos de una misma zona turística, y otro compuesto por los numerosos destinos turísticos. Es innegable que la competencia dentro de una zona distribuye cuotas de mercado entre las empresas en concordancia con los bienes y servicios ofrecidos. No obstante, con la eventualidad de una oferta poco transparente o diferenciada, el turista puede acceder a establecimientos que, si son incapaces de cubrir sus expectativas respecto a la prestación del servicio, ocasionan insatisfacciones que trascienden al conjunto del destino. Consecuentemente, a una empresa turística le interesa que su competencia directa, a nivel local, proporcione servicios de calidad.
Ahora bien, aun así resulta insuficiente. El destino es más que la suma de sus empresas turísticas, en él participan los servicios prestados por los agentes públicos, la actitud de los residentes, los comercios, los equipamientos e infraestructuras, etcétera. La insatisfacción generada por parte de algún componente del sistema turístico, o incluso ajeno a él, provoca percepciones negativas que se vinculan a la totalidad. Aplicar la estrategia de la calidad no solo impacta sobre el cliente, quien, obviamente, saldrá beneficiado a través de un mejor cumplimiento de sus expectativas. El destino en su conjunto y cada empresa en particular obtendrá la mejora de su competitividad y rentabilidad.
Además de reconocer y propiciar los atributos apetecibles para el destino turístico, dado que se proporcionan unos servicios que en definitiva son “bienes de experiencia” al exigir su consumo para evaluar después la satisfacción del usuario, debe fomentarse la transparencia y comunicación de las características de los productos ofrecidos para eludir el hecho de que una información escasa e inadecuada sobre una zona turística desencadene la desincentivación de la demanda que, desconfiada, esté dispuesta a pagar menos, desatando una espiral en el deterioro creciente de la calidad ofertada.
No obstante, resulta conveniente romper con ciertas creencias fuertemente arraigadas, tales como que la provisión de productos y servicios de mayor calidad siempre trae consigo un mayor coste. Esta consideración tiene lugar cuando se confunde la calidad con las prestaciones del producto, que no es otro que la satisfacción de las expectativas, gustos y necesidades de los consumidores.
La calidad implica “hacer las cosas como espera el cliente” a la primera. La eficacia y la eficiencia en los procesos de la prestación de los servicios turísticos reduce los costes, al no existir la necesidad de reanudar, repetir o enmendar procesos ya realizados. Por consiguiente, y considerando que los esfuerzos de la unidad de negocio deben satisfacer a los consumidores en el momento y circunstancia previstos; así como que dicho cumplimiento se refiere a lo que, en realidad, son distintos niveles de exigencia por parte de los clientes; es posible, partiendo de un conocimiento apropiado de la demanda, mejorar la calidad del producto o servicio sin que, necesariamente, dicha cualificación incida en la partida de costes.
Otra opinión extendida, que ya no se cumple en el contexto actual, es aquella que asumía una relación estable entre el precio y la calidad, de manera que una mejora de esta acarrea forzosamente un incremento del precio. Al darse por supuesto esta premisa, una elevación de los precios derivada de una calidad superior no podía ser mal acogida por el cliente. Ahora bien, la realidad es otra, dado que, siendo el consumidor consciente del aumento de la competencia y de los efectos de esta sobre los precios, quiere cada vez más calidad a un precio similar, o en ocasiones hasta inferior. Se puede hablar, incluso, de un “umbral mínimo de calidad” por debajo del cual determinados segmentos de la demanda rechazan ciertos productos y servicios, independientemente del precio al que se ofrezcan.

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La paradoja de elegir
En las clases introductorias a una asignatura que denominamos «Modelos predictivos y de optimización de estructuras de hormigón» empezamos a hablar sobre el problema de la toma de decisiones. Este es el punto de partida que originó en la Segunda Guerra Mundial una disciplina matemática que algunos denominan investigación de operaciones.
En este artículo, traigo a colación un vídeo en el que el psicólogo Barry Schwartz señala un principio central de las sociedades occidentales: la libertad de elección. Según Schwartz, elegir no nos ha hecho más libres, sino más paralizados; no más felices, sino más insatisfechos.
Desconozco si estaréis de acuerdo con esta paradoja, pero es un buen punto de partida para debatir en clase cuestiones tan interesantes como las siguientes: ¿por qué es tan difícil tomar una decisión?, ¿qué pasa cuando hay muchas posibilidades de elegir algo?, ¿qué relación existe entre el coste de oportunidad y la posibilidad de elegir algo?, o ¿estáis de acuerdo en que un aumento desmesurado en la capacidad de elegir disminuye la satisfacción?
Uno de los aspectos que me gusta tratar con estas reflexiones es plantear a los alumnos de posgrado que la realidad es mucho más compleja de lo que parece y que la enseñanza tradicional en el campo de las ingenierías, donde se enseña a solucionar un problema de una sola manera (normalmente la solución correcta en un examen), no se ajusta a la realidad, donde siempre hay muchas posibles soluciones, muchas de ellas válidas. El problema consiste en elegir una de ellas con criterio.
Os paso el vídeo a continuación. Está en inglés, pero podéis ver aquí una versión subtitulada en castellano. Espero que os guste.
Certificación energética. Directrices de diseño y ejecución
A continuación dejo la presentación que hizo Francisca Molina Moreno de su Trabajo Fin de Máster denominado: «Análisis del estado del conocimiento de la certificación energética aplicados a criterios de sostenibilidad y eficiencia en edificación. Directrices en el diseño y ejecución de proyectos previas a la auditoría energética», que tuve la ocasión de dirigir y que se defendió en septiembre de 2012 en la Universidad Politécnica de Valencia.
Tras un análisis cuantitativo y cualitativo de los artículos, se elaboró un resumen de las metodologías, herramientas y procedimientos de gestión, diseño y construcción que actualmente se desarrollan (en la teoría) e implementan (en la práctica). El análisis se centró en la optimización de recursos (económicos, materiales y de tiempo) y en las fases del proceso: proyecto, construcción y explotación. Se planteó un enfoque práctico (a partir de la consulta del documento, que se deja abierto a completar en futuras investigaciones), en el que se puede consultar la etapa constructiva que se necesite.

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Automatic design of concrete vaults using iterated local search and extreme value estimation
La optimización de estructuras reales de hormigón armado constituye un campo de gran interés no solo en la investigación, sino también en la aplicación real en obra. Os paso un artículo reciente que explica una forma de optimizar bóvedas de hormigón empleadas habitualmente en pasos inferiores, como falsos túneles. Los ahorros que se pueden conseguir, en este caso, han sido de un 7% respecto a un diseño tradicional. En el caso de obras lineales de gran longitud, los ahorros pueden ser nada despreciables. La revista Latin American Journal of Solids and Structures es en abierto, de donde podéis descargar este y otros artículos de interés.

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