Planificación de la construcción de proyectos viales, mediante la integración de simulaciones digitales BIM nD, líneas de balance y Last Planner System®

Una moderna y eficiente red de infraestructura vial es un requerimiento esencial para incentivar el desarrollo económico y social de un país o región. A pesar de la importancia de los proyectos viales, estos son afectados por los fenómenos de retrasos y sobrecostos, los cuales emergen en diferentes etapas del ciclo de vida de los proyectos, y generan graves consecuencias que comprometen el éxito y la continuidad de los procesos. Diversos estudios han evidenciado que, dentro de los principales factores causantes de los retrasos y sobrecostos, se encuentran falencias en las actividades de planificación de los procesos de construcción. A pesar de la importancia de la planificación de actividades de obra en los proyectos viales, y los avances tecnológicos en el sector, la mayoría de los procesos de planificación de la construcción son basados en técnicas manuales y hojas de cálculo, por lo tanto, se requiere la adaptación e implementación de nuevos enfoques metodológicos y tecnológicos. Dos enfoques con alto potencial para solucionar las falencias en la planificación de la construcción de proyectos viales son Builiding Information Modeling (BIM) y Lean Construction. BIM ha evidenciado amplios beneficios en el sector de la edificación, sin embargo, en el sector de los proyectos viales su adopción e investigación es limitada. Para obtener mayores beneficios, el enfoque BIM puede ser integrado con herramientas de la metodología Lean Construction, la cual agrupa un conjunto de herramientas, técnicas y principios enfocados en reducir o eliminar las actividades que no agregan valor al proyecto, y optimizar las actividades que sí lo hacen. A pesar del potencial, y de manera similar a BIM, la adopción del enfoque Lean en proyectos viales es limitada. Considerando lo expuesto, se plantea la siguiente pregunta de investigación: ¿Cómo integrar el modelado y simulación del proceso constructivo BIM nD con herramientas Lean Construction para mitigar y prevenir retrasos y sobrecostos, durante la planificación de actividades de obra, en etapas tempranas de proyectos de infraestructura vial?. Para responder a la pregunta de investigación, en esta propuesta se plantea el objetivo general: Proponer un marco metodológico para mitigar y prevenir retrasos y sobrecostos en proyectos de infraestructura vial, mediante la integración del modelado y simulación del proceso constructivo BIM nD y herramientas Lean Construction (Líneas de Balance y Last Planner System®) para la planificación de actividades de obra. Para abordar el objetivo general planteado, se proponen tres objetivos específicos: 1) Identificar y caracterizar factores causantes de retrasos y sobrecostos en proyectos de infraestructura vial que puedan ser mitigados con la adopción del modelado y simulación del proceso constructivo BIM nD y herramientas Lean Construction (Líneas de Balance y Last Planner System®); 2) proponer flujos de trabajo para la planificación de actividades de obra, con base en la integración de las actividades de modelado y simulación del proceso constructivo BIM nD y herramientas Lean Construction, considerando los factores causantes de retrasos y sobrecostos identificados; y 3) definir un marco metodológico y operativo para mitigar retrasos y sobrecostos en proyectos de infraestructura vial, mediante la integración del modelado y simulación del proceso constructivo BIM nD y herramientas Lean Construction para la planificación de actividades de obra. La metodología de investigación propuesta se fundamenta en el método Design Science Research (DSR), el cual se enfoca en el diseño de un artefacto del tipo marco metodológico que haga posible mitigar la ocurrencia de los factores causantes de los retrasos y sobrecostos en proyectos viales que están asociados a las actividades de planificación de las actividades de construcción. Por lo tanto, el método de investigación se divide en seis etapas principales: 1) identificación de factores de retrasos y sobrecostos asociados con la planificación de obra; 2) caracterización de procesos necesarios para la planificación de actividades de obra; 3) diseño de procesos con implementación BIM; 4) implementación de herramientas Lean Construction; 5) caracterización del marco metodológico; y 6) validación y calibración del marco metodológico. Las principales contribuciones esperadas son: 1) un marco metodológico para mitigar y prevenir retrasos y sobrecostos en proyectos de infraestructura vial, mediante la integración del modelado y simulación del proceso constructivo BIM nD y herramientas Lean Construction (Líneas de Balance y Last Planner System®) para la planificación de actividades de obra; 2) el diseño y caracterización de un conjunto de flujos de trabajo para la para la planificación de actividades de obra en proyectos de infraestructura vial, mediante la integración del modelado y simulación del proceso constructivo BIM nD y herramientas Lean Construction; y 3) la identificación y caracterización de factores causales de retraso y sobrecosto en proyectos de infraestructura vial, relacionados con la etapa de planificación de actividades de obra en proyectos de infraestructura vial (ver documento adjunto).