Análisis Económico de Proyectos 10 | Gestión y ejecución  de un Proyecto | Diseño e Ingeniería de Detalle

Análisis Económico de Proyectos 10 | Gestión y ejecución de un Proyecto | Diseño e Ingeniería de Detalle

5. El diseño y la ingenieria de detalle (detail-engineering).

Mientras el diseño final es basado en la ingenieria de sistemas, de procesos, del control y manejo de la planta y en la seleccion de los equipos principales, pero tambien en la evaluacion de los costos de inversion y operacion; el diseño y la ingenieria de detalle trata de optimizar los detalles de todos los equipos, de la construccion, de las instalaciones y del montaje.

Estos trabajos no se realizan en e1 grupo del proyecto, si no en los departamentos especializados de la empresa y/o en los departamentos de las empresas sub-contratistas o de los fabricantes de equipos. Los ingenieros del grupo de proyecto supervisan y revisan la planificacion, segun las necesidades del proyecto. Ejemplos tipicos son la ingenieria civil que realiza e1 sub-contratista de 1a construccion civil y la ingenieria de la caldera que realiza el fabricante de la caldera.

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Los ingenieros jefes del proyecto tienen que asumir 1a responsabilidad para la integracion perfecta de la ingenieria del detalle en el diseño y 1a construccion de la central. Tanto 1a obra civil como la caldera son parte de la central y tienen que adaptarse perfectamente a las necesidades de la misma.
El proposito de la ingenieria del detalle es la obtencion de todos los datos y planos que se necesita para la construccion de la central. Los resultados tienen que ser los siguientes:

 La documentacion completa del proceso de la conversion de energia y de todo los procesos industriales de la central.
 La documentacion completa de la ingenieria del sistema de la central y de todo los sub-sistemas.
 La documentacion completa del sistema de instrumentacion, control, supervision, proteccion y automatizacion, incluyendo los planos detallados, listas, especificaciones e instrucciones para la fabricacion de instrumentos y equipos electronicos.
 Especificaciones, planos detallados, listas de materiales e instrucciones para la fabricacion de todos los equipos y accesorios de la central.
 Todos los calculos, planos, especificaciones y listas de materiales para la construccion y la obra civil.
 La planificacion logistica de todos los equipos y materiales, tanto para la fabricacion como para el transporte y el almacenamiento en el lugar de la construccion.
 Todos los planos detallados, descripciones e instrucciones para el montaje y la instalacion de los equipos y sus accesorios, la planificacion, isometria de las tuberias, la planificacion y las listas completas para la instalacion de los cables electricos.
 Los diagramas detallados de la funcion y los diagramas de conexiones de los equipos electricos y electronicos.
 La planificacion detallada de la cronometria coordinada de la construccion y del montaje de los equipos y sus accesorios.
 La planificacion detallada de los recursos humanos para construccion y montaje y sus requerimientos de vivienda, alojamiento, alimentacion y transporte.
 La planificacion detallada de la inversion de capital para la ingenieria, la fabricacion, la construccion, el montaje, la puesta en servicio y los servicios de garantia.
 La planificacion de la capacitacion del personal para la operacion y el mantenimiento de la central.
 La planificacion detallada de la puesta en servicio de la central.
 La planificacion detallada del suministro de los repuestos de desgaste y de los repuestos estrategicos.
 La documentacion completa y revisada de 1a central y las instrucciones completas para la operacion y el mantenimiento.

Esta lista puede darles una impresion superficial de la magnitud de la tarea ya que no hay el tiempo suficiente para entrar en los detalles porque solo la definicion de los detalles de cada uno de los puntos de la lista tardariamos semanas.

Aunque se dispone de potentes sistemas de computadoras para realizar los trabajos de rutina, se necesitan cientos de ingenieros y profesionales de otras especialidades para realizar esta tarea.
Para realizar, los trabajos de ingenieria de detalle de una central termica de 300 MWe (tamaño minimo para la generacion economica de energia electrica empleando carbon como combustible) que trabaja en la generacion de 1a carga base, se tiene que calcular con aproximadamente 200 000 horas-ingeniero. E1 tiempo comprendido entre 1a firma del contrato y la puesta en servicio oscila entre 3 y 4 años y depende en gran parte de la planificacion de la logistica.

Durante este tiempo se produce aproximadamente 600 hojas de calculo y 800 planos para 1a realizacion del proyecto y aproximadamente 15.000 planos para la fabricacion de los equipos y el montaje. Se escribe y recibe aprox. 3.000 cartas, se elabora aprox. 100 especificaciones, l80 ordenes de compra para equipo y se coordina un minimo de 3 sub-contratistas. Se gasta aproximadamente 600 horas en reuniones con los ingenieros de la empresa propietaria y para la capacitacion del personal para la operacion y el mantenimiento se tiene que calcular por 1o menos otras 1.200 horas-ingeniero.

Los gastos totales para la ingenieria de una central termica oscilan entre el 5% y el 20% de 1a inversion total. Los gastos minimos son para centrales estandardizadas de turbinas a gas y los gastos maximos para centrales nucleares. Los gastos de ingenieria para centrales termicas de carbon han aumentado considerablemente debido a la necesidad de planificar e instalar los equipos para 1a proteccion del ambiente y que pueden llegar al 15% de la inversion total.

Estos datos demuestran que un proyecto de este tamaño solo se puede realizar con exito si se dispone de una organizacion perfecta. Los gestores (el directorio) tienen que ser profesionales con muchos años de experiencia, que tienen que identificarse plenamente con el proyecto. Politicos, recomendados y burocratas solo pueden producir un caos completo y desastres mayores, pera de ninguna manera dan origen a centrales electricas u otros proyectos que deben funcionar perfectamente para dar beneficios economicos.

Entre muchos programas y tecnicas computacionales que ayudan al director del proyecto, a los ingenieros jefes y a los ingenieros especializados del proyecto, destacan los siguientes:
 el programa de la planificacion reticular que incluye toda la data tecnica y economica del proyecto y permite la fabricacion, la construccion y la puesta en servicio de los componentes y de la planta dentro del tiempo previsto y que toma en cuenta todas las interacciones necesarias.
 los programas tridimensionales del diseño y de la instalacion de la central y sus componentes y de las rutas para cables y tuberias.
 los programas de calculo y simulacion de los procesos termicos, de los balances energeticos, de 1a eficiencia de los componentes y de la central, del control y del manejo de los sistemas y de la central, de los equipos electro-mecanicos y electricos, de la fatiga de las tuberias, de la estatica y dinamica de la construccion, etc.
 los programas del manejo economico, financiero, administrativo y logistico del proyecto.
Otros programas ayudan a los ingenieros y fabricantes que diseñan y producen componentes y equipos de la central.

La documentacion tecnica se utiliza tambien para escribir los libros de instruccion y para la formulacion del texto de garantia.

6. La construccion de la central.

Mientras se trabaja en la planificacion de los detalles, se inicia las actividades preparatorias en el terreno de la construccion. La infraestructura de la obra tiene que estar lista cuando llegue el personal y las maquinas para la construccion.

Para la direccion de los trabajos de la construccion y puesta en servicio, el director del proyecto nombra a un director de obras (site manager) que forma parte del directorio del proyecto y es responsable para todo 1o que pasa en el campo de la construccion.
La responsabilidad para las diferentes disciplinas de ingenieria es asumida por los ingenieros Jefes de la construccion. Su trabajo es la supervision y coordinacion de todos los ingenieros, tecnicos maestros de obra, capataces, especialistas, tecnicos y obreros que trabajan en la construccion y puesta en servicio de 1a central. Hasta el final de la construccion, de la puesta en servicio y de la aceptacion de la central por la empresa propietaria, el director de la obra y sus ingenieros jefes son los unicos responsables y el personal de los sub-contratistas y de la empresa propietaria solo puede desarrollar actividades con el permiso de la direccion de la obra.
El director de la obra depende directamente del director del proyecto. Solo el director del proyecto (que depende directamente del director de la division de proyectos de la empresa multinacional o en el caso de proyectos muy grandes del presidente ejecutivo de la empresa) puede dar ordenes al director de la obra.
Terminados los trabajos de infraestructura, el director de la obra y sus ingenieros jefes deben disponer de la planificacion reticular y revisar los datos considerando las posibilidades de ejecucion en la practica. El resultado de la revision es transmitido al directorio del proyecto que coordina el orden cronologico con fabricas, sub-contratistas y personal de obras.
El ingeniero jefe de la planificacion reticular trabaja en estrecha colaboracion con el director del proyecto y uno de sus ingenieros estara trabajando en la oficina de construccion ya un desfase de la planificacion reticular puede causar perdidas considerables. Tanto el equipo y los materiales como el personal para la construccion y el montaje tienen que estar en 1a obra en el momento exacto.
Antes de iniciar la construccion de la central, el directorio del proyecto que tiene sus oficinas en la sede de la empresa que realiza el proyecto, visita con cierta frecuencia el terreno de obra y entrega la planificacion tecnica al director de obra y sus ingenieros. E1 proposito de estas visitas es la coordinacion de las tareas entre los dos gremios y una revision del diseño y de la planificacion detallada con el fin de perfeccionar la planificacion. Asi se evita sorpresas desagradables durante la fase de la construccion.
Con una logistica perfectamente organizada por la planificacion reticular, con una planificacion perfecta de los detalles tecnicos y con una organizacion perfecta de la construccion, se puede reducir el tiempo de la ejecucion del proyecto de una central termica convencional de carbon de 300 MWe hasta en un año. Si 1a central es construida en 2 años y se ha gastado solo un año mas para el diseño, para la planificacion detallada y para la fabricacion de los componentes, entre la firma del contrato y la puesta en servicio de la central solo han pasado 3 años. Esto significa, que se ha ahorrado casi 50 millones de dolares.
Para lograr este proposito, el director del proyecto y el director de la obra tienen que coordinar sus actividades. El director del proyecto recibe cada dia un informe de las actividades en la obra y cada semana un informe del progreso. Las informaciones son comparadas con los datos de la planificacion reticular y en el caso de que se descubra discrepancias entre planificacion y ejecucion, el director del proyecto puede corregirlas en el acto.
El director del proyecto, que mantiene tambien una coordinacion perfecta con las fabricas y sub-contratistas, comunica cualquier informacion que pueda tener influencia en el progreso de la construccion, al director de la obra. La tecnica computarizada de la planificacion reticular permite a ambos la evaluacion inmediata de cada informacion. Los programas sofisticados permiten tambien una evaluacion economica de la informacion tecnica.
Tambien en la construccion y en el montaje de plantas industriales y centrales electricas se emplea la computadora como herramienta util para muchos trabajos. Mas que nada en aquellos trabajos

que por su complejidad y su enfoque abstracto nunca estan libres de fallas humanas, los programas de aplicacion tecnica han demostrado su fiabilidad.

Los programas y listas computarizadas para el cableado de la central permiten una exactitud de trabajo antes desconocida. Lo mismo se puede decir sobre los programas para el montaje de tuberias y para la construccion civil. Tambien son muy utiles los programas para el control de calidad y para la simulacion de la operacion de los sistemas.

No solo los ingenieros que trabajan en el diseño y en la planificacion necesitan conocimientos que les permiten trabajar con las computadoras, tambien los ingenieros que trabajan en la obra ya no pueden trabajar sin disponer de solidos conocimientos en la aplicacion de estas programas.

Estos trabajos aunque computarizados no pueden ser realizados por ingenieros de sistemas o programadores ya que solo un ingeniero con amplia experiencia practica en su especialidad puede evaluar los resultados y emplear la computadora con propositos concretos.

Uno de los asistentes puede ser un experto en programacion con el fin de optimizar y mantener los programas, pero la responsabilidad para la ingenieria, computarizada o no, es del ingeniero que firma para esta parte de la obra o del director de la obra.

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Una empresa propietaria que quiera desarrollarse e invertir tratara de formar un grupo de ingenieros que dispone de la misma calificacion que el directorio de obra de la empresa ejecutora Si la empresa propietaria no dispusiera de ingenieros calificados en su planilla, tendra que contratarlos.

Este grupo de ingenieros defiende los intereses de la empresa propietaria, observando la construccion de 1a central aunque no pueden interferir en la gestion de la construccion, los ingenieros pueden hacer sugerencias y denunciar deficiencias o incumplimientos del contrato.

Para la empresa propietaria es la unica forma de influir en la calidad de la construccion y de adquirir experiencia en la construccion de centrales electricas. Eso es muy importante para la ejecucion de los proximos proyectos.

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