Figura 1. Vista aérea de septiembre de 2017 de las obras del estadio de Los Ángeles en Hollywood Park. https://commons.wikimedia.org/
Las instalaciones temporales son elementos colocados durante una obra para garantizar la seguridad y eficiencia de los trabajos. Al finalizar, se retiran. Es crucial realizar un estudio previo para evitar retrasos y problemas, como acceso dificultoso o falta de infraestructuras.
Las instalaciones temporales deben cumplir con la normativa vigente y pueden incluir vallas de obra para protección, instalaciones auxiliares con baños portátiles, áreas de descanso y espacios de primeros auxilios. La señalización es relevante para informar sobre los peligros y prevenir accidentes. Estas instalaciones deben ser adecuadas al tamaño y tipo de obra, y es importante que los trabajadores estén debidamente informados y capacitados. La presencia de señales es tan valiosa como la formación de los trabajadores.
La distribución eficiente y segura de las instalaciones de obra es de vital importancia. Para lograr este objetivo, se recomienda una adecuada planificación, pues optimizará el flujo de trabajo y garantizará un entorno seguro.
En general, cuando se dispone de espacio suficiente, se pueden considerar las siguientes recomendaciones para la distribución de las instalaciones de obra que facilite su gestión eficiente:
a) Las oficinas de obra deben situarse en zonas elevadas para tener una vista panorámica de la entrada y salida de la obra.
b) Los vestuarios y barracones para el personal obrero deben ubicarse fuera de la zona de trabajo, preferiblemente fuera de la vista de los tajos.
c) Los almacenes y talleres también deben estar alejados del área de trabajo para no obstaculizar la llegada y salida de suministros, así como el tráfico normal de la instalación. Los almacenes deben tener fácil acceso desde el exterior y salida fácil hacia los talleres.
d) Es recomendable que las obras importantes dispongan de una báscula propia para camiones cerca de la entrada para facilitar el control por peso de los aprovisionamientos.
e) Si hay un gran número de vehículos en uso, se debe considerar la instalación de una gasolinera o almacén-surtidor de combustible.
f) En la medida de lo posible, se debe considerar la posibilidad de reutilizar las instalaciones después de la obra o, al menos, evitar la necesidad de demolerlas.
g) Siempre que sea posible, se debe diseñar las instalaciones aprovechando la gravedad y reducir el trabajo necesario aprovechando la orografía o las pendientes del terreno.
h) Las instalaciones deben ajustarse a la duración prevista de la obra, y su ubicación debe ser tal que no se necesite un cambio de emplazamiento durante la obra. Si un cambio es imprescindible, debe tenerse en cuenta desde el principio y planificarse cuidadosamente para evitar interrupciones en el trabajo.
Os dejo un par de vídeos al respecto, que espero os sea de interés.
Figura 1. Aspecto de una instalación de obra y acopios de material al aire libre. https://es.dreamstime.com/foto-de-archivo-editorial-kaliningrado-rusia-almac%C3%A9n-temporal-del-almacenamiento-de-los-productos-y-de-los-materiales-de-la-construcci%C3%B3n-image58934568
Los almacenes de materiales y maquinaria, tanto en una obra como en los parques de maquinaria, deben considerar una gran variedad de problemas interrelacionados relacionados con la sistematización física y contable. Es por ello que un almacén debería diseñarse para reducir costes y retrasos, así como interferir lo menos posible en el proceso productivo. Para ello, un sistema de almacenamiento debería cumplir los siguientes requisitos:
Posibilidad de una recepción cómoda de los materiales.
Instalaciones adecuadas al tipo de material almacenado y a sus exigencias de manipulación.
Posibilidad de una fácil distribución.
Minimizar los registros contables correspondientes a los movimientos físicos.
Para proyectar correctamente un almacén, deberíamos realizar un estudio del layout o de la distribución en planta, siendo los elementos de inventario y el espacio disponible los factores más importantes a tener en cuenta.
En la asignación del espacio de almacenamiento se deben considerar una serie de criterios relacionados con el tipo de existencias y el movimiento de materiales o maquinaria:
Separar las áreas destinadas a los materiales que, por su naturaleza, vayan a ser manipulados en grandes lotes o con gran frecuencia, de los que se mueven con poca frecuencia o en pequeños lotes, aunque de forma reiterada.
Reservar las zonas más accesibles o más próximas a los puntos de carga y descarga para el almacenamiento de los elementos de desplazamiento más frecuente.
Considerar qué elementos pueden almacenarse al aire libre, con o sin cobertura protectora.
Figura 2. Almacenamiento mediante estantes, con pasillos para transporte. https://www.ohra.es/sectores/materiales-de-construccion
Un buen estudio planimétrico debe considerar, entre otros, los siguientes objetivos:
Las instalaciones deben proyectarse para asegurar su máxima utilización.
Debe minimizarse los tiempos muertos y reducir la congensión del flujo de trabajo.
Debe preverse un mantenimiento eficiente de las áreas e instalaciones del almacén, que no obstaculice el desarrollo de los trabajos.
Debe garantizarse la mayor velocidad del flujo de materiales y la reducción de los tiempos de trabajo.
Se deben considerar las condiciones del trabajo del personal, respetando las exigencias de seguridad e higiene, así como la ergonomía.
Los almacenes de materiales en obra o en el parque de maquinaria normalmente utilizan sistemas con silos y cisternas, sistemas de estanterías de diversas clases (Figura 2) o sistemas paletizados (Figura 3). Sin embargo, también son habituales los almacenes al aire libre o en áreas no provistas de edificios. En este último caso, en las obras encontramos depósitos desordenados o a granel de materiales tales como los áridos.
Figura 3. Almacenamiento paletizados de sacos de cemento. https://www.cuevadelcivil.com/2013/03/almacenamiento-de-materiales.html
Para realizar un almacenamiento adecuado se debe planificar la distribución o layout incluyendo las actividades que se indican en la Figura 4 (Serpell, 2002). De esta forma, se conseguirá una distribución eficiente de los sistemas de almacenaje que contribuirá a la mejora de la productividad en la ejecución de la obra.
Figura 4. Diseño de la distribución en obra de los materiales (Serpell, 2002).
Analicemos brevemente cada uno de los elementos indicados en la Figura 3 (Serpell, 2002):
Materiales necesarios para la ejecución de la obra: la naturaleza de los materiales influye en el espacio requerido en el almacén.
Formas de almacenamiento y otras exigencias: el material que entra en un almacén pasa por varios movimientos que van desde el envío y descarga en la obra hasta el despacho y carga para llevarlo al tajo correspondiente. Por tanto se pueden usar tres tipos de almacenes en obra: un área temporal que minimice la distancia al tajo, un área de acopio de materiales, de mayores dimensiones y para materiales a granel no afectados por las condiciones ambientales, y almacenes cerrados o bodegas. A parte también se encuentran en obra otras instalaciones como talleres de fabricación (ferralla, encofrados, prefabricados, etc.).
Cantidad a almacenar y tamaño de la instalación: la cantidad de materiales a almacenar determinará el tamaño del almacén. Sin embargo, la planificación de la obra lamina el volumen necesario. En el layout, deberá minimizarse las áreas dedicadas a acceso, manipulación y otras actividades complementarias al propio almacenaje.
Calidad de las instalaciones: las características, y por tanto, el coste del almacén será función, entre otros factores, del tipo y duración de la obra, de las condiciones ambientales, de la protección contra el fuego, disponibilidad de material, reutilización de la instalación, la protección de los materiales o las exigencias de la propiedad.
Cercanía relativa: Se refiere a la proximidad de la instalación a los tajos y a la facilidad para recibir los materiales que llegan a obra.
Relaciones entre áreas de almacenamiento: Se trata de reducir al máximo el movimiento de operarios, materiales y equipos entre las distintas instalaciones.
Consideraciones varias: la flexibilidad de las instalaciones y la seguridad ante el robo como las correspondientes a los operarios, deberá considerarse en la planificación de los almacenes.
Os dejo un vídeo donde se explica el diseño de layout orientado al proceso.
Referencias:
PÉREZ GOROSTEGUI, E. (2021). Dirección de empresas. Editorial Universitaria Ramón Areces, 754 pp.
YEPES, V. (2008). Productivity and Performance, in Pellicer, E. et al.: Construction Management. Construction Managers’ Library Leonardo da Vinci: PL/06/B/F/PP/174014. Ed. Warsaw University of Technology, pp. 87-101. ISBN: 83-89780-48-8.
SERPELL, A. (2002). Administración de operaciones de construcción. Alfaomega, Ediciones Universidad Católica de Chile, Colombia.
Figura 1. Método ABC para gestionar los inventarios
Ya hemos hablado de los almacenes de obra y su gestión en un artículo anterior. Ahora vamos a explicar brevemente cómo se pueden gestionar de forma eficiente a través del conocido método ABC.
Todos los sistemas de inventarios presentan un sistema de control cuya función es mantener un registro actualizado de los elementos almacenados, informar sobre el nivel de existencias, notificar las situaciones anormales y elaborar informes (Pérez Gorostegui, 2021). Sin embargo, un control minucioso solo sería necesario en unos pocos artículos, atendiendo al Principio de Pareto, según el cual, unos pocos artículos tienen mucha importancia, y muchos de ellos, poca. Este principio también suele llamarse como regla 80/20, que aplicado a un inventario significa que el 20 % de los elementos supone el 80 % de la inversión total, mientras que el 80 % de todos ellos, apenas supone el 20% de toda la inversión en stocks.
Se puede aplicar el Método ABC para controlar los elementos almacenados. Para ello se clasifican según su valor de uso anual (podría ser cualquier otro periodo), agrupándolos de acuerdo con el coste de su gasto anual: cantidad utilizada (consumida, vendida, empleada, etc.) coste unitario (o precio unitario). Para ello se dividen los elementos en tres grupos:
Grupo A: Suponen un porcentaje alto de la inversión total, de forma que, controlando este grupo, se tiene controlado casi todo el almacén. Representa generalmente el 10 % de los artículos, estando su valor de uso entre el 60 % y el 80 % del total.
Grupo C: Son aquellos cuyo control es poco interesante, pues siendo muy numeroso, su valor es pequeño. Suele ser el 50-70 % del total de artículos, significando solo entre el 5-10 % del valor total de uso
Grupo B: Tienen una importancia en relación al número de unidades del almacén parecida a la que tienen con referencia al valor total de la inversión del inventario. Abarca generalmente al 25 % de los artículos, y representa entre el 15-30 % del valor total de uso.
Lo sorprendente en este tipo de análisis es la similitud de la forma de las curvas ABC. En efecto, si el número de variedades es lo suficientemente grande, es similar con independencia del tipo de elementos almacenados.
Os dejo un vídeo explicativo al respecto.
Referencias:
PÉREZ GOROSTEGUI, E. (2021). Dirección de empresas. Editorial Universitaria Ramón Areces, 754 pp.
YEPES, V. (2008). Productivity and Performance, in Pellicer, E. et al.: Construction Management. Construction Managers’ Library Leonardo da Vinci: PL/06/B/F/PP/174014. Ed. Warsaw University of Technology, pp. 87-101. ISBN: 83-89780-48-8.
El diagrama planimétrico de flujo o diagrama de recorrido es una representación gráfica sobre plano del área en la cual se desarrolla la actividad, con las ubicaciones indicadas de los puestos de trabajo y el trazado de los movimientos de los hombres y/o de los materiales.
Es un diagrama que se emplea para establecer el recorrido de un solo producto o proceso. Tiene en cuenta las operaciones, inspecciones, demoras, transporte y almacenamiento. Se utiliza la misma simbología que la de un diagrama de proceso.
Este diagrama permite identificar las posibles áreas congestionadas, determinar los avances y retrocesos del proceso y facilitar el desarrollo de una mejor distribución de la planta. El objetivo, por tanto, es la mejora de métodos, eliminando o reduciendo los recorridos mediante la adecuada distribución en planta. El diagrama de recorrido puede ser bidimensional, o incluso tridimensional.
El diagrama de recorrido normalmente puede disponer dos formatos, uno referido al operario o la máquina, y otro relacionado con el material.
La manipulación de los materiales incrementa el coste de producción sin añadir valor al producto. Por tanto, para reducirla se recomienda lo siguiente:
Disponer los materiales a la altura en la que se va a trabajar con ellos.
Disminuir en lo posible las distancias que recorre el material manipulado.
Aprovecharse de la gravedad cuando sea posible.
Transportar la máxima cantidad posible.
Mantener despejados los lugares de paso.
Una buena disposición en planta del lugar de trabajo depende, entre otros, de los siguientes factores:
Peso, tamaño y movilidad del producto. Un producto pesado es difícil de manipular, requiriendo maquinaria específica. Por tanto, se debe mover lo menos posible.
Complejidad del producto. Un producto con muchas piezas pasará por distintos sitios, con más recorrido. En consecuencia, la disposición en planta tratará de reducir tiempo y energía reduciendo los transportes.
Duración del proceso. Si se dedica mucho tiempo al transporte, cualquier disminución del recorrido mejorará la productividad.
Normalmente, se aconseja utilizar el diagrama de análisis del proceso con el de recorrido cuando los procesos tienen un gran número de operaciones. En una obra normalmente los procesos son suficientemente sencillos para no ser necesario representar gráficamente lo que ocurre. Por tanto, el diagrama de recorrido sería de mayor utilidad en talleres y factorías.
Veamos a continuación algunos vídeos explicativos sobre el diagrama de recorridos.
Referencias:
HARRIS, F.; McCAFFER, R. (1999). Construction Management. Manual de gestión de proyecto y dirección de obra. Ed. Gustavo Gili, S.A., Barcelona, 337 pp. ISBN: 84-252-1714-8.
JORDAN, M.; BALBONTIN, E. (1986). Organización, planificación y control. Escuela de la Edificación, UNED, Madrid. ISBN: 84-86957-39-7.
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.
VELASCO, J. (2014). Organización de la producción. Distribuciones en planta y mejora de los métodos y los tiempos. 3ª edición, Ed. Pirámide, Madrid. ISBN: 978-84-368-3018-7.
Charles Darwin en una fotografía tomada por J.M. Cameron en 1869.
Resulta fascinante comprobar cómo, aplicando los mecanismos básicos de la evolución ya descritos por Darwin en su obra fundamental, El origen de las especies por medio de la selección natural, o la preservación de las razas preferidas en la lucha por la vida, publicada en 1859, se pueden generar algoritmos capaces de optimizar problemas complejos. Este tipo de metaheurísticas inspiradas en la naturaleza ya se comentaron en artículos anteriores cuando hablamos de la optimización por colonias de hormigas o de la cristalización simulada. Aunque es un algoritmo ampliamente conocido en la comunidad científica, voy a intentar dar un par de pinceladas con el único afán de divulgar esta técnica. La verdad es que las implicaciones filosóficas que subyacen a la teoría de Darwin son de una profundidad difícil de comprender cuando se llevan a sus últimas consecuencias. Pero el caso es que estos algoritmos funcionan perfectamente en la optimización de estructuras de hormigón, problemas de transporte y otros problemas difíciles de optimización combinatoria.
Para quienes estén interesados, os paso en las referencias un par de artículos en los que hemos aplicado los algoritmos genéticos para optimizar rutas de transporte aéreo o pilas de puente huecas de hormigón armado.
Sin embargo, para aquellos que queráis un buen libro para pensar, os recomiendo «La peligrosa idea de Darwin», de Daniel C. Dennett. A más de uno le hará quitar los cimientos más profundos de sus creencias. Os paso la referencia al final.
Básicamente, los algoritmos genéticos, o “Genetic Algorithms” (GA), simulan el proceso de evolución de las especies que se reproducen sexualmente. De manera muy general, se puede decir que en la evolución de los seres vivos, el problema al que cada individuo se enfrenta diariamente es el de la supervivencia. Para ello, cuenta, entre otras, con las habilidades innatas provistas por su material genético. A nivel de los genes, el problema consiste en buscar adaptaciones beneficiosas en un medio hostil y cambiante. Debido, en parte, a la selección natural, cada especie gana cierta “información” que se incorpora a sus cromosomas.
Durante la reproducción sexual, un nuevo individuo, diferente de sus padres, se genera mediante dos mecanismos fundamentales: el primero es el cruzamiento, que combina parte del patrimonio genético de cada progenitor para elaborar el del nuevo individuo; el segundo es la mutación, que supone una modificación espontánea de esta información genética. La descendencia será diferente de los progenitores, pero conservará parte de sus características. Si los hijos heredan buenos atributos de sus padres, su probabilidad de supervivencia será mayor que la de aquellos que no los tengan. De este modo, los mejores tendrán altas probabilidades de reproducirse y de transmitir su información genética a sus descendientes.
Holland (1975) estableció por primera vez una metaheurística basada en la analogía genética. Un individuo puede asociarse a una solución factible del problema, de modo que pueda codificarse como un vector binario “string”. Entonces, un operador de cruzamiento intercambia las cadenas de los padres para producir un hijo. La mutación se configura como un operador secundario que cambia, con una probabilidad pequeña, algunos elementos del vector hijo. La aptitud del nuevo vector creado se evalúa según una función objetivo.
Los pasos a seguir con esta metaheurística serían los siguientes:
Generar una población de vectores (individuos).
Mientras no se encuentre un criterio de parada:
Seleccionar un conjunto de vectores padres que serán reemplazados por la población.
Emparejar aleatoriamente a los progenitores y cruzarlos para obtener unos vectores hijos.
Aplicar una mutación a cada descendiente.
Evaluar a los hijos.
Introducir a los hijos en la población.
Eliminar a los individuos menos eficaces.
Normalmente este proceso finaliza después de un número determinado de generaciones o cuando la población ya no puede mejorar. La selección de los padres se realiza de forma probabilística hacia los individuos más aptos. Al igual que ocurre en la naturaleza, los sujetos con mayor aptitud difunden sus características a lo largo de toda la población.
Esta descripción de los GA se adapta a cada situación concreta, siendo habitual la codificación en números enteros en lugar de binaria. Del mismo modo, se han sofisticado los distintos operadores de cruzamiento y de mutación.
DENNETT, D.C. (1999). La peligrosa idea de Darwin. Galaxia Gutenberg. Círculo de Lectores, Barcelona.
HOLLAND, J.H. (1975). Adaptation in natural and artificial systems. University of Michigan Press, Ann Arbor.
MARTÍNEZ, F.J.; GONZÁLEZ-VIDOSA, F.; HOSPITALER, A.; YEPES, V. (2010). Heuristic Optimization of RC Bridge Piers with Rectangular Hollow Sections.Computers & Structures, 88: 375-386. ISSN: 0045-7949. (link)
MEDINA, J.R.; YEPES, V. (2003). Optimization of touristic distribution networks using genetic algorithms. Statistics and Operations Research Transactions, 27(1): 95-112. ISSN: 1696-2281. (pdf)
PONZ-TIENDA, J.L.; YEPES, V.; PELLICER, E.; MORENO-FLORES, J. (2013). The resource leveling problem with multiple resources using an adaptive genetic algorithm. Automation in Construction, 29(1):161-172. DOI:http://dx.doi.org/10.1016/j.autcon.2012.10.003. (link)
YEPES, V. (2003). Apuntes de optimización heurística en ingeniería. Editorial de la Universidad Politécnica de Valencia. Ref. 2003.249. Valencia, 266 pp. Depósito legal: V-2720-2003.
Hoy 4 de septiembre, pero del año 2002, tuve la ocasión de defender mi tesis doctoral titulada «Optimización heurística económica aplicada a las redes de transporte del tipo VRPTW«. La tesis fue dirigida por el profesor Josep Ramon Medina Folgado y el tribunal estuvo presidido por José Aguilar, acompañado por José Vicente Colomer, Francesc Robusté, Francisco García Benítez y Jesús Cuartero. La calificación fue de sobresaliente «cum laude» por unanimidad.
Por tanto, mi tesis ya ha cumplido la mayoría de edad. Es un buen momento para reflexionar sobre lo que este trabajo supuso para mí. La realicé a los 38 años, tras haber adquirido una buena trayectoria profesional en la empresa privada (Dragados y Construcciones) y en la administración pública (Generalitat Valenciana). De alguna forma, ya tenía la vida más o menos solucionada, con experiencia acumulada, pero con muchas inquietudes. En aquel momento era profesor asociado a tiempo parcial y, en mis ratos libres, me dediqué a hacer la tesis doctoral. Es innecesario decir las dificultades que supone para cualquiera sacar tiempo de donde no lo hay para hacer algo que, en aquel momento, era simplemente vocacional. No hubo financiación de ningún tipo, ni reducción de la jornada laboral, ni nada por el estilo. En aquel momento ni se me pasó por la cabeza que años después acabaría como catedrático de universidad. Entre 2002 y 2008 seguí trabajando como profesor asociado en la administración pública. Por último, gracias al sistema de habilitación nacional, accedí directamente a la universidad como profesor titular desde la categoría de profesor asociado, algo bastante inusual en aquel momento. Gracias a que era una verdadera oposición con el resto de candidatos, tuve la oportunidad de demostrar mi valía ante un tribunal. Luego la cátedra vino por el sistema de acreditación y la plaza, tras una larga espera a causa de la crisis y de las cuotas de reposición. Pasé en seis años de ser profesor asociado a tiempo parcial a estar habilitado como catedrático de universidad (12 de mayo de 2014). Todo eso se lo debo, entre otras cosas, a la gran producción científica que pude llevar a cabo y que tuvo su origen en esta tesis doctoral.
Por cierto, en aquella época la tesis doctoral tenía que ser inédita, es decir, ningún artículo de la tesis tenía que haberse publicado. Hoy en día es todo lo contrario: conviene tener de 3 a 4 artículos buenos antes de pasar por la defensa. Luego publiqué algunos artículos sobre este tema en revistas nacionales e internacionales, pero sobre todo en actas de congresos.
La tesis supuso, en su momento, aprender en profundidad lo que eran la algoritmia, el cálculo computacional y, sobre todo, la optimización heurística. En aquel momento, al menos en el ámbito de la ingeniería civil, no se sabía nada o muy poco al respecto, aunque era un campo muy activo a nivel internacional. Luego comprobé que todo lo aprendido se pudo aplicar al ámbito de las estructuras, especialmente a los puentes, pero esa es otra historia.
Os dejo las primeras páginas de la tesis y la presentación de PowerPoint que utilicé. Para que os hagáis una idea del momento, la presentación también la imprimí en acetato, ya que aún se empleaba la proyección de transparencias en las clases.
Referencia:
YEPES, V. (2002). Optimización heurística económica aplicada a las redes de transporte del tipo VRPTW. Tesis Doctoral. Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. Universitat Politècnica de València. 352 pp. ISBN: 0-493-91360-2.
Acaban de publicarnos un artículo en la revista Journal of Cleaner Production, revista de ELSEVIER indexada en el primer decil del JCR. Se trata de un artículo de revisión del estado del arte donde se analizan 52 artículos científicos relacionados con el consumo energético en ferrocarriles. Se analizan dos áreas principales: las técnicas de modelización utilizadas para simular el movimiento de los trenes y el consumo de energía, y los métodos de optimización utilizados para conseguir una circulación ferroviaria más eficiente. Se describen brevemente los métodos más utilizados en cada caso y se analizan las principales tendencias encontradas. Además, se ha realizado un estudio estadístico para reconocer las relaciones entre los métodos y las variables de optimización. Se encontró que los modelos determinísticos basados en la ecuación de Davis son, con diferencia (85% de los trabajos revisados), los más comunes en términos de modelización. En cuanto a la optimización, los métodos meta-heurísticos son la opción preferida (57,8%), en particular los Algoritmos Genéticos. Este artículo forma parte de nuestra línea de investigación BRIDLIFE en la que se pretenden optimizar las infraestructuras atendiendo no sólo a su coste, sino al impacto ambiental y social que generan a lo largo de su ciclo de vida.
Railways are a rather efficient transport mean, and yet there is increasing interest in reducing their energy consumption and making them more sustainable in the current context of climate change. Many studies try to model, analyse and optimise the energy consumed by railways, and there is a wide diversity of methods, techniques and approaches regarding how to formulate and solve this problem. This paper aims to provide insight into this topic by reviewing up to 52 papers related to railways energy consumption. Two main areas are analysed: modelling techniques used to simulate train(s) movement and energy consumption, and optimisation methods used to achieve more efficient train circulations in railway networks. The most used methods in each case are briefly described and the main trends found are analysed. Furthermore, a statistical study has been carried out to recognise relationships between methods and optimisation variables. It was found that deterministic models based on the Davis equation are by far (85% of the papers reviewed) the most common in terms of modelling. As for optimisation, meta-heuristic methods are the preferred choice (57.8%), particularly Genetic Algorithms.
Keywords:
Railways
Energy efficiency
Modelling
Optimisation
Meta-heuristics
Reference:
MARTÍNEZ-FERNÁNDEZ, P.; VILLALBA-SANCHÍS, I.; INSA-FRANCO, R.; YEPES, V. (2019). A review of modelling and optimisation methods applied to railways energy consumption.Journal of Cleaner Production, 222:153-162. DOI:10.1016/j.jclepro.2019.03.037
En algunos posts anteriores hemos comentado lo que es un modelo matemático de optimización, qué son las metaheurísticas, o cómo poder optimizar las estructuras de hormigón. A continuación os presentamos un Polimedia donde se explica brevemente cómo podemos optimizar siguiendo la técnica de optimización heurística mediante aceptación por umbrales. Podréis comprobar cómo se trata de un caso similar a la famosa técnica de la cristalización simulada. Espero que os sea útil.
Podéis consultar, a modo de ejemplo, algunos artículos científicos que hemos escrito a ese respecto en las siguientes publicaciones:
CARBONELL, A.; GONZÁLEZ-VIDOSA, F.; YEPES, V. (2011). Heuristic optimization of reinforced concrete road vault underpasses.Advances in Engineering Software, 42(4): 151-159. ISSN: 0965-9978. (link)
MARTÍNEZ, F.J.; GONZÁLEZ-VIDOSA, F.; HOSPITALER, A.; YEPES, V. (2010). Heuristic Optimization of RC Bridge Piers with Rectangular Hollow Sections.Computers & Structures, 88: 375-386. ISSN: 0045-7949. (link)
YEPES, V.; MEDINA, J.R. (2006). Economic Heuristic Optimization for Heterogeneous Fleet VRPHESTW.Journal of Transportation Engineering, ASCE, 132(4): 303-311. (link)
El espacio disponible, junto con las necesidades necesarias que se deben cubrir en una obra, son dos datos fundamentales para proyectar e implantar las instalaciones y planificar correctamente las tareas. Por ello, una correcta planificación debe considerar, entre otros, los siguientes aspectos: el solar, su situación geográfica, geometría, topografía y linderos, el emplazamiento respecto a la población, el planeamiento vigente, la calificación del suelo, el equipamiento urbano, las expropiaciones necesarias y servidumbres, etc. Es necesario un estudio geológico y geotécnico de la zona que ocupa la obra. Además, se debe conocer con precisión los condicionantes meteorológicos (temperatura, lluvia, viento, soleamiento, etc.). En obras marítimas también son necesarios estudios batimétricos, de clima marítimo, corrientes, etc.
Para el correcto desarrollo de las obras, se debe contar no sólo con el terreno necesario para la ocupación, sino que además, es necesario disponer, aunque sea de forma provisional, del espacio suficiente para las instalaciones de obra y los acopios de materiales, así como para obras provisionales inevitables como desvíos o ataguías. Además, resulta ineludible, en su caso, el acceso a las canteras o vertederos necesarios. Se aprovechan los desniveles para que la circulación de los materiales en las instalaciones sea por gravedad. En su caso, además, debe considerarse la necesidad de vallar el solar, o al menos, controlar sus accesos. Las aguas pluviales pueden dificultar el desarrollo normal de las obras, para lo cual se debe tener prevista la circulación y evacuación de dichas aguas. Para ello las pistas y caminos de obra deben drenar adecuadamente.
A este respecto, se distingue entre obras puntuales, lineales o extensas. Un ejemplo de las primeras son los edificios, donde los solares suelen ser pequeños con los consiguientes problemas de almacenamiento de materiales, instalaciones temporales, etc. Las obras lineales como las carreteras, los canales o las líneas ferroviarias, o las obras extensas como los aeropuertos o las urbanizaciones, presentan otros problemas como los transportes de materiales y equipos dentro de la obra, la reposición de servicios y servidumbres, o el control de los accesos, el vallado y la seguridad.
La elección del espacio necesario y de la situación óptima donde ubicar las instalaciones necesarias para ejecutar una obra es un problema que debe estudiarse con cierto detalle. En ocasiones tanto el espacio como su localización son datos fijos del problema, es decir, no existe la posibilidad de elegir alternativas. Por ejemplo, puede ocurrir que en una obra de edificación sólo podamos utilizar el propio solar o un solar anexo a la obra. Sin embargo, siempre que sea posible, es necesario dedicar el tiempo necesario para localizar la mejor opción posible. Hay que tener en cuenta que las personas y los materiales van a moverse por la obra de un sitio a otro. La elección de aquel lugar que minimice los movimientos va a tener una repercusión económica en los costes de ejecución de la obra. Una técnica de interés para estudiar la repercusión que tiene la localización de las instalaciones de una obra es el diagrama planimétrico de flujo o diagrama de recorrido. Se trata de una representación gráfica sobre plano del área en la cual se desarrolla la actividad, con las ubicaciones indicadas de los puestos de trabajo y el trazado de los movimientos de los hombres y de los materiales. Este tipo de gráfico muestra el trabajo realizado de forma clara y sencilla, permitiendo el estudio de cada actividad para realizar mejoras.
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.
PELLICER, E.; YEPES, V.; TEIXEIRA, J.M.C.; MOURA, H.; CATALÁ, J. (2008). Construction Management. Construction Managers’ Library Leonardo da Vinci: PL/06/B/F/PP/174014. Ed. Warsaw University of Technology, 231 pp. ISBN: 83-89780-48-8.
La gestión de inventarios o stocks no es algo nuevo. Sin embargo, a veces no sabemos con exactitud cuántas piezas de repuesto deberíamos tener en nuestro almacén de obra. Pues bien, en esta entrada dejo una forma sencilla de calcularlo basada en la probabilidad prevista de fallos para un periodo de tiempo determinado. Espero que os sea útil.
Para un buen funcionamiento de una máquina es necesario mantener un stock de piezas de recambio y un utillaje adecuado. Si bien mantener estas existencias implica una fuerte suma de capital inactivo, también es cierto que la falta de recambios puede suponer pérdidas importantes en la producción.
La previsión de los repuestos necesarios de un elemento de una máquina para un periodo de tiempo determinado depende de su tasa de fallos.
A continuación, os dejo un Polimedia en el que se explica con detalle la función de distribución de Poisson. Espero que os sea útil.
Os dejo un vídeo de mi canal de Youtube donde os explico un problema resuelto.
