Fundamentos de Proyectos de Ingeniería: Fases, Documentación, Planificación y Viabilidad

El Proyecto Técnico y la Organización Industrial

El proyecto técnico comprende el proceso de idealización, diseño, definición de producto o documentación elaborada durante el proceso de fabricación, incluyendo cálculos y funcionamiento.

Propiedad Industrial

• Patente: duración de 20 años improrrogables.
• Marca nueva: duración de 10 años, renovable sucesivamente en periodos de 10 en 10 años.

Estructura Departamental y Funciones Técnicas

• Departamento de estudios y proyectos: encargado de trasladar los requerimientos del mercado a un diseño práctico y a especificaciones técnicas concretas. El ingeniero requiere capacidad de mando y motivación mediante estímulo por ascenso. Los proyectos pueden surgir por iniciativa interna o por encargo de terceros.
• Departamento de métodos y tiempos: determina los procesos de trabajo y prepara su ejecución. El ingeniero actúa como técnico de organización (técnico de métodos y tiempos).
• Departamento de utillaje o mantenimiento: fija las características técnicas propias de los medios de la industria.

Fases del Proyecto de Ingeniería

El ciclo de vida del proyecto se divide principalmente en: Fase creativa (Fase 0: Orden de magnitud, Fase 1: Estudio preliminar, Fase 2: Anteproyecto, Fase 3: Proyecto de detalle), Fase constructiva y Fase de explotación.

Fase Creativa

• Fase 0 (Orden de magnitud): tiene por objetivo eliminar ideas inviables, adquirir un orden de magnitud del problema y plantear el producto adecuado. Sus etapas son: definición del proyecto, uso del producto, tamaño del proyecto, estado de la técnica, programa de estudios preliminares y redacción de informes.
• Fase 1 (Estudio preliminar): conocimiento del proyecto en su conjunto, búsqueda de soluciones alternativas y estudio de viabilidad de dichas alternativas.
• Fase 2 (Anteproyecto): definición de las líneas básicas del proyecto. Sus etapas comprenden: selección del producto, formulación de modelos, sensibilidad, optimización y pruebas preliminares. Incluye:
  • Estudio de comportamiento: comprobar que el producto responderá de la misma manera durante toda su vida de servicio.
  • Estudio de simplificación: repaso exhaustivo de las etapas anteriores.
• Fase 3 (Proyecto de detalle): comprobación y confirmación de las hipótesis de solución, suministro de información técnica precisa y generación de los documentos de gestión. Sus etapas abarcan: comprobación de especificaciones, definición y cálculo de las partes, ensamblado y comprobación integral de las partes, y validación de los resultados obtenidos.

Fase Constructiva

• Fase 4 (Construcción y Puesta en Marcha): etapas de planificación, construcción de los sistemas de explotación, pruebas de comprobación, pruebas de calidad y simplificación orientada a la reducción de costes.

. Documentos Fundamentales del Proyecto

1. Memoria

Conforme al Código Técnico de la Edificación (CTE - RD 314/2006), en la memoria se describe la satisfacción de los requisitos de seguridad y habitabilidad estipulados por la Ley 38/1999 de Ordenación de la Edificación (LOE).

El CTE establece 6 exigencias básicas:

1. Seguridad en caso de incendio (SI).
2. Seguridad de utilización y accesibilidad (SUA).
3. Salubridad (HS).
4. Protección frente al ruido (HR).
5. Ahorro de energía (HE).
6. Seguridad estructural (SE).

2. Planos

• Formatos normalizados: formato base A4 (210 × 297 mm).
• Cajetín: longitud estándar de 180 mm.
• Escalas normalizadas: 1:10, 1:20, 1:50, 1:25, 1:30, 1:40, etc.
• Tipos de planos: planos de replanteo, guías; y según su contenido: de situación, de conjunto, de subconjunto, de despiece, esquemas y de detalle.

3. Pliego de Condiciones

Regula los requisitos de ejecución y la dirección facultativa del proyecto (documento contractual clave entre promotor y empresa constructora).

• Condiciones generales: ejecución material y marco de relaciones entre los agentes (promotor, constructor y director de obra).
• Condiciones específicas: especificaciones técnicas de los materiales y sistemas.

4. Mediciones y Presupuesto

Estructura de costes:

• Gastos generales: costes indirectos derivados de mantener la actividad en funcionamiento.
• Gastos directos: costes imputables directamente a la unidad (materiales, mano de obra y maquinaria a pie de tajo).
• Precio básico: coste del bien tangible directamente valorable (mano de obra, maquinaria, materiales).
• Precio unitario: coste atribuido a una unidad de obra completa; depende de la valoración de sus componentes.
• Precio auxiliar: mezcla o conjunto básico de materiales previo a su puesta en obra (por ejemplo, hormigón o mortero).
• Medición: cuantificación dimensional precisa de cada unidad de obra contenida en el proyecto.

Estructura de los cuadros de precios y presupuestos:

• Cuadro de precios n.º 1: código, descripción y precio unitario en cifra y letra de cada unidad de obra.
• Cuadro de precios n.º 2: descomposición detallada de cada unidad de obra en sus precios básicos.
• Presupuestos parciales: agrupación ordenada por unidades constructivas distribuidas en capítulos y subcapítulos.
• Resumen general: síntesis que totaliza el Presupuesto de Ejecución Material (PEM), el Presupuesto de Ejecución por Contrata (PEC) y el Presupuesto Total.

Planificación y Programación de Proyectos

Técnicas de Planificación

• Diagrama de Gantt: representación gráfica con el tiempo (periodos) en el eje de abscisas (X) y el listado de actividades en el eje de ordenadas (Y).
• Métodos de redes (Retículas):
  • PERT: modeliza la duración de las actividades de forma probabilística para obtener un nivel de precisión definido.
  • CPM (Método del Camino Crítico): analiza la relación determinista entre la duración de las tareas y el coste asociado.
  • Método Roy (PDM o potenciales): utiliza tiempos fijos y permite conocer la fecha final a partir de la fecha de inicio. Prescinde de la tipología rígida de acontecimientos y no precisa de actividades ficticias.

Cálculo de Tiempos y Holguras

Las holguras representan el intervalo de tiempo en el que el inicio de una actividad puede oscilar sin causar retrasos en el proyecto global:

• Fecha mínima de inicio ($f_i$): $f_i = \max(f_{p_i} + d_{p_i})$ (donde $p_i$ son las actividades precedentes y $d$ su duración).
• Fecha máxima de inicio ($F_i$): $F_i = \min(F_{s_i}) - d_i$ (donde $s_i$ son las actividades sucesoras).
• Holgura total ($H$): $H = F_i - f_i$.
• Fecha libre / Holgura libre ($H_L$ o $F_i'$): $F_i' = \min(f_{s_i}) - d_i$.
• Condición de camino crítico: una actividad es crítica cuando su holgura total es nula, es decir, cuando $f_i = F_i$.

Evaluación de Proyectos de Inversión

Criterios, Niveles y Etapas

La evaluación se realiza en función de los objetivos fijados para el proyecto. Se estructura en niveles progresivos (estudio preliminar, anteproyecto y proyecto definitivo) orientados a verificar la existencia de un mercado potencial, demostrar la viabilidad técnica y constatar la rentabilidad económica.

1. Estudio de Mercado

• Objetivos del estudio.
• Demanda: clasificación por oportunidad, necesidad, temporalidad y destino.
• Oferta: caracterización del entorno (competencia perfecta, oligopolio, monopolio).
• Comercialización: definición de estrategias de precios, distribución y venta.

2. Estudio Técnico

• Determinación del tamaño óptimo de la instalación.
• Definición de la localización óptima.
• Desarrollo de la ingeniería del proyecto (procesos, equipos y distribución en planta).

3. Estudio Económico-Financiero

• Determinación de costes de operación.
• Inversión inicial ($I$): $I = A_f + A_d$ (donde $A_f$ es el activo fijo y $A_d$ es el activo diferido).
• Depreciaciones y amortizaciones de activos.
• Capital de trabajo ($C$): $C = A_c - P_c$ (Activo circulante menos Pasivo circulante).
• Estructura y coste del capital: balance financiero fundamental donde el Activo Total equivale a Pasivo más Capital Propio ($A_t = \text{Pasivo} + \text{Capital}$).