Nuevos avances en la gestión de la ingeniería
COMITÉ CIENTÍFICO DE LA EDITORIAL TIRANT HUMANIDADES Manuel Asensi Pérez
Catedrático de Teoría de la Literatura y de la Literatura Comparada Universitat de València
Ramón Cotarelo
Catedrático de Ciencia Política y de la Administración de la Facultad de Ciencias Políticas y Sociología de la Universidad Nacional de Educación a Distancia
Mª Teresa Echenique Elizondo Catedrática de Lengua Española Universitat de València
Juan Manuel Fernández Soria
Catedrático de Teoría e Historia de la Educación Universitat de València
Pablo Oñate Rubalcaba
Catedrático de Ciencia Política y de la Administración Universitat de València
Joan Romero
Catedrático de Geografía Humana Universitat de València
Juan José Tamayo
Director de la Cátedra de Teología y Ciencias de las Religiones Universidad Carlos III de Madrid
Procedimiento de selección de originales, ver página web: www.tirant.net/index.php/editorial/procedimiento-de-seleccion-de-originales
Miguel Fernández Álvarez
Coordinador
Nuevos avances en la gestión de la ingeniería
tirant humanidades Valencia, 2024
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© Miguel Fernández Álvarez y Varios autores y autoras
© TIRANT HUMANIDADES EDITA: TIRANT HUMANIDADES C/ Artes Gráficas, 14 - 46010 - Valencia TELFS.: 96/361 00 48 - 50 FAX: 96/369 41 51 Email:tlb@tirant.com www.tirant.com Librería virtual: www.tirant.es DEPÓSITO LEGAL: V-4368-2023 ISBN: 978-84-1183-291-5 MAQUETA: Disset Ediciones Si tiene alguna queja o sugerencia, envíenos un mail a: atencioncliente@tirant.com. En caso de no ser atendida su sugerencia, por favor, lea en www.tirant.net/index.php/empresa/politicasde-empresa nuestro Procedimiento de quejas. Responsabilidad Social Corporativa: http://www.tirant.net/Docs/RSCTirant.pdf
Índice Prólogo............................................................................................................................................................ Alfonso Cobo Escamilla Análisis de las técnicas de investigación cualitativa en su aplicación en la ingeniería del mantenimiento de grandes instalaciones e infraestructuras............ Javier Cárcel-Carrasco, Aurora Martínez-Corral, Mª Carmen Carnero Moya Análisis de sostenibilidad de los túneles de Calle 30 y su entorno tras 15 años de servicio..................................................................................................................................................... Lucía López-de Abajo, Ana Patricia Pérez-Fortes, Marcos G. Alberti, Jaime C. Gálvez, Tomás Ripa
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Ingeniería Concurrente: Un Largo Camino Hasta Su Aplicación En El Sector Espacial .......................................................................................................................................................... Álvaro Cobo González
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Análisis de la eficiencia energética y la calidad interior de un edificio de uso educacional.................................................................................................................................................. Jing Chen, Antonio Rodríguez Sánchez, César Porras Amores
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Tecnología colaborativa clave en la economía circular. Los edificios como recurso de la economía circular............................................................................................................ María de los Ángeles Ramírez-Peña, Carlos Rodríguez-Monroy
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Influencia De La Interfase De Transición En El Comportamiento Mecánico De Hormigones Con Áridos Reciclados............................................................................................. Alfonso Cobo Escamilla, María Isabel Prieto Barrio, Esther González Vales, Analía Vázquez Bouzón Accesibilidad e Inclusión en el Patrimonio Inmobiliario. Sentido y Formación del Consultor de Apoyo........................................................................................................................ Federico de Isidro-Gordejuela, Mª Cristina Villamil-Cajoto, Mª Isabel Castilla-Heredia, Iván González-Truco, Félix Hernando-Mansilla, Mª Concepción Pérez-Gutiérrez, Guadalupe Cantarero-García
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Accesibilidad Universal en Colombia y España. Énfasis en el sector de la construcción........................................................................................................................................................... Zully Palomeque, Mario Bonilla, Oscar Cárdenas,
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Colaboración Público-Privada: Gobernanza Institucional y Responsabilidad Social Corporativa.................................................................................................................................... Víctor Calonge Pérez
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Renacer Smart del Mercado Inmobiliario Caso de estudio en la Ribera del Río Manzanares.................................................................................................................................................. Guadalupe Cantarero-García, Federico de Isidro, Concepción Pérez
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Tomas de corriente eléctrica inteligentes para la optimización en viviendas con tarifa eléctrica con discriminación horaria....................................................................... David Marín-García, María Fernández-Alconchel, Juan Moyano-Campos Influencia de la Arquitectura en la comisión de un delito................................................ Inmaculada Sanz Ortega, Manuel J. Soler Severino
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Nuevas necesidades BIM en licitaciones del ámbito AEC............................................... Rafael Vicente Lozano Díez, Óscar López Zaldívar, Sofía Herrero del Cura, Pablo Luís Mayor Lobo
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El dibujo Arquitectónico y de Ingeniería.................................................................................... Mercedes Valiente López, Mª Carmen Sanz Contreras
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Estudio de la arquitectura neobarroca en China: el Edificio Song Pu...................... Fanwei Meng, Mª Jesús Mañez-Pitarch, Joaquín A. Matínez-Moya
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Comportamiento de las empresas del sector de la construcción en Ecuador hacia la gestión de los residuos de construcción y demolición.................................... Edmundo Gómez Lugo, Irantzu Recalde Esnoz, Daniel Ferrández Vega, Carlos Morón Fernández
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Índice
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Prólogo Resulta paradójico que, a pesar del enorme impacto económico y social que supone el sector de la edificación en la economía global, tradicionalmente siempre ha estado a la cola en todo lo relativo a la introducción de innovaciones en su tejido productivo. Afortunadamente, desde hace algunos años, se está produciendo un cambio en esta tendencia y cada vez más se ofrecen soluciones altamente innovadoras en todas las facetas del sector. Este libro pretende contribuir a este fenómeno, ofreciendo nuevos avances, investigaciones e innovaciones que afectan a toda la estructura del sector de la edificación. Para ello se ha tomado como campo de estudio un espectro mucho más amplio, abarcando toda la ingeniería, desde la ingeniería civil hasta la ingeniería aeroespacial. El documento se estructura en 16 capítulos que recogen nuevos avances en la gestión y en la tecnología de la ingeniería en general y de la edificación en particular. En este contexto, se estudian temas relacionados con la sostenibilidad, desde los puntos de vista de la eficiencia energética y la economía circular; la accesibilidad; la gestión de procesos; o el entorno BIM. Los capítulos son independientes, por lo que puede realizarse una lectura total del libro o únicamente de determinados capítulos, en función de los intereses del lector. Todos los temas han sido abordados por especialistas en la materia, por lo que el contenido del libro resulta de altísimo interés para investigadores, profesionales y estudiosos de estos temas. Desde aquí quiero expresar mi más profundo agradecimiento al Profesor D. Miguel Fernández Álvarez, editor de este trabajo e impulsor de esta iniciativa, sin cuyo esfuerzo, entrega, dedicación y entusiasmo no habría sido posible la materialización de este proyecto. Alfonso Cobo Escamilla
Director de la Escuela Técnica Superior de Edificación Universidad Politécnica de Madrid
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Análisis de las técnicas de investigación cualitativa en su aplicación en la ingeniería del mantenimiento de grandes instalaciones e infraestructuras Javier Cárcel-Carrasco, Universitat Politècnica de València Aurora Martínez-Corral, Universitat Politècnica de València Mª Carmen Carnero Moya, Universidad de Castilla La Mancha Resumen. En la actividad del mantenimiento de grandes edificios, instalaciones e infraestructuras, la medición y cuantificación de las diferentes variables físicas es vital para marcar el estado operativo y el servicio prestado. Todo esto se realiza mediante técnicas de investigación cuantitativas, olvidándose otros aspectos que influyen de una manera importante en el servicio (el propio personal técnico de mantenimiento), cuya manera adecuada de medición, en numerosos casos sólo es posible investigar mediante técnicas cualitativas. En este artículo se pretende mostrar la percepción del investigador en la aplicación de diferentes técnicas de investigación cualitativa, en el estudio de las organizaciones de mantenimiento en entornos de grandes edificios e instalaciones. Por ello, se presenta una comparativa de los métodos de investigación cualitativa, para entender y abordar las funciones tácticas del mantenimiento que dependen muy directamente del desempeño humano. Palabras clave: Ingeniería del mantenimiento, Métodos cualitativos, Fiabilidad, Eficiencia energética, Mantenimiento.
1 Introducción
El mantenimiento es una de las actividades estratégicas en grandes edificaciones e instalaciones, ya que su servicio incide en la operación global, su disponibilidad, la parada de producción o el servicio que prestan, así como el ciclo de vida de las instalaciones, obra civil, equipamiento y maquinaria, que cuentan con un impacto en el tiempo de aplicación y en el balance económico de la empresa. Asimismo, en su funcionamiento normal, su desempeño incide en la eficiencia energética y la confiabilidad y calidad en la producción. Esta actividad, por su naturaleza intrínseca, tiene un fuerte componente técnico, y fundamentalmente humano, donde los niveles de conocimientos implícitos (basados en la propia experiencia de los técnicos de mantenimiento y que no son registrados) superan ampliamente a otros departamentos de
la empresa. Estas mismas analogías podrían hacerse en otros profesionales de oficios dedicados a la rehabilitación histórica, acciones artesanales en la construcción, etc. Las acciones de mantenimiento, como cualquier actividad humana, requiere niveles de información y conocimiento que definan su efectividad. La gestión del conocimiento, desde una visión como proceso, se integra mediante la generación, transferencia y uso del conocimiento dentro de la empresa (Wiig, 1997). Hay dos tipos de conocimiento que se aplican, el implícito y el explícito. Por tanto, es necesario analizar el proceso de creación y transferencia de conocimiento en las organizaciones, identificando los recursos de conocimiento con los que cuenta y cómo se utiliza para generar nuevo conocimiento (Cárcel Carrasco, 2014a). Para ello se han utilizado técnicas cualitativas, que incluso desde una base más subjetiva ayudan a abordar y comprender el problema y su posible solución. El mantenimiento se puede definir en un enfoque kantiano. El enfoque sistémico kantiano plantea la posibilidad de estudiar y comprender cualquier fenómeno, ya que define que cualquier sistema se compone básicamente de tres elementos: personas, artefactos y medio ambiente (Mora, 2005). Dentro de este sistema, y como se ha comentado, se propone específicamente abordar esa transferencia de conocimiento que sin duda existe en la relación entre los tres elementos (Fig. 1), y que es de gran importancia en las funciones requeridas de los usuarios de los servicios de mantenimiento.
Fig. 1. Enfoque kantiano de la actividad de mantenimiento en relación con el G.C. Fuente: elaboración propia. 12
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Los operarios técnicos (Fig. 2) tienen la necesidad de aprender sobre el propio entorno donde realizan su trabajo. Dichos entornos en grandes construcciones industriales (con grandes extensiones, con multitud de instalaciones y miles de máquinas cuando se trata de procesos industriales) conllevan un largo tiempo de acoplamiento de esas personas, que se repite con la llegada de un nuevo profesional a la organización de mantenimiento. Los procesos de gestión de conocimiento son muy difíciles de medir y evaluar, siendo necesario la utilización de técnicas de investigación cualitativas para el estudio de dichos procesos.
Fig. 2. Realización de acciones de mantenimiento en base a la experiencia del operario en maquinaria de un entorno de construcción industrial. Fuente: elaboración propia. En este artículo se muestra un análisis de la percepción en su uso de diversas técnicas de investigación cualitativa, las cuales pueden ser utilizadas en la investigación de la actividad de mantenimiento, mostrando las principales ventajas y limitaciones, que se pueden observar en su aplicación, para posteriormente realizar una comparación realizada, y se aplicaron los principales métodos (panel Delphi, encuestas, grupos de discusión, entrevistas individuales, teoría fundamentada, técnica de observa-
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ción, estudios de caso), obteniendo las ventajas y limitaciones del uso de cada uno de ellos, en base a la visión del investigador. 2. Materiales y / o métodos
2.1. Técnicas de investigación cualitativa en su aplicación a la ingeniería del mantenimiento
La primera consiste en el contraste de la (s) teoría (es) existente (s) a partir de una serie de hipótesis que surgen de ella, siendo necesaria la obtención de una muestra, ya sea aleatoria o discriminada, pero representativa de una población o fenómeno objeto de estudio. Por tanto, para realizar estudios cuantitativos es fundamental contar con una teoría ya construida, ya que el método científico que se utiliza en ella es el deductivo; mientras que la segunda (metodología cualitativa) consiste en la construcción o generación de una teoría a partir de una serie de proposiciones extraídas de un cuerpo teórico que servirán de punto de partida para el investigador, para lo cual no es necesario extraer una muestra representativa, sino más bien una muestra teórica compuesta por uno o más casos (Martínez, 2006). Una de estas definiciones operativas de Mantenimiento Industrial podría ser el conjunto de técnicas que apuntan a lograr un uso óptimo de los activos productivos, manteniéndolos en el estado que requiere una producción eficiente, de los cuales se pueden extraer los siguientes factores: — Estado requerido. — Requisitos de disponibilidad o conservación de ese estado. — Conjunto de técnicas y procedimientos dirigidos a dicha conservación. — Actividad de sustitución, reparación o modificación de unidades, componentes, conjuntos, equipos o sistemas de una planta industrial. En la investigación cualitativa (Strauss y Corbin, 1998), ser objetivo no significa controlar las variables, sino ser abierto, tener la voluntad de escuchar y “dar voz” a los entrevistados, ya sean individuos u organizaciones. Significa escuchar lo que los demás tienen que decir, ver lo que hacen los demás y representarlos con la mayor precisión posible. Significa, al mismo tiempo, comprender y reconocer que lo que saben los investigadores suele basarse en los valores, la cultura, la educación y las experiencias que aportan a las situaciones investigativas y que puede ser muy diferente a lo que hacen sus entrevistados.
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Con la investigación cualitativa nos podemos centrar en tres aspectos fundamentales, con el fin de describir las sensaciones, inquietudes y características en las que se desarrollan los procesos de gestión del conocimiento del mantenimiento y su impacto en sus acciones fundamentales implícitas, utilizando diversas técnicas cualitativas. 2.2. Técnicas de investigación cualitativa en las acciones implícitas de la ingeniería del mantenimiento
En este apartado se centra la visión y percepción del investigador sobre la idoneidad de diversas técnicas de investigación cualitativa, las cuales se observaron durante un proceso de estudio sobre los factores estratégicos que influyen en la actividad de mantenimiento industrial con relación a la gestión del conocimiento, la confiabilidad de la operación, mantenibilidad y eficiencia energética. Con ello, no se pretende en este apartado mostrar los resultados obtenidos sobre los datos generales de la investigación principal, sino la percepción y utilidad en la recogida de los datos que marcan la investigación final, con el uso de diversas técnicas de investigación cualitativa. Para el análisis de datos de investigación, en el que se desea comparar diferentes técnicas de investigación cualitativa para observar el grado de realidad social en el componente humano en la ingeniería de mantenimiento, y su interacción en los procesos tácticos fundamentales de sus procesos, se ha llevado a cabo de manera muestra en una población de una empresa industrial entre los componentes humanos que desarrollan su misión técnica en la organización de mantenimiento. Es una construcción industrial de primer nivel dedicada al sector agroalimentario con una plantilla total de 1.137 empleados distribuidos en tres ubicaciones y un grupo de mantenimiento formado por 230 personas. Para disponer de un estándar de medición objetivo, sobre el que se referencian los datos obtenidos mediante técnicas cualitativas, se ha tomado como estándar una auditoría energética externa realizada a la empresa durante un período de 3 meses (entre febrero y mayo de 2010), los cuales han sido analizados mediante elementos cuantitativos y análisis en profundidad de todos los componentes. De los datos obtenidos de dicha auditoría energética se han extraído los siguientes resultados para ser utilizados en comparación con los obtenidos en el análisis cualitativo:
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Fig. 3. Ejemplo de consumo eléctrico por principales instalaciones consumidoras. Fuente: elaboración propia.
Fig. 4. Ejemplo de consumo por principales instalaciones térmicas. Fuente: elaboración propia.
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— Influencia de las instalaciones en el tipo y porcentaje de energía consumida. — Características de la información y documentación que influyen en la detección de la eficiencia energética. — Instrumentación y recopilación de datos de procesos para estimar la mejora energética. — Acciones a realizar para mejorar la fiabilidad de instalaciones críticas. — Acciones globales y específicas a realizar para la mejora energética. En la fase cuantitativa de la investigación se miden y observan factores objetivos (sectorizaciones de consumo por instalaciones (Gráfico 1), por tipo de instalación (Gráfico 2), acciones de energía mejora (Fig. 3), acciones para mejorar la confiabilidad de las instalaciones (Fig.4), etc.), basada en el uso de instrumentos de medida (cámaras termográficas (Fig. 5), analizadores de red, contadores eléctricos, etc.). Esta es la fase común utilizada en prácticamente todos los procesos de investigación en ingeniería de mantenimiento y en general en todas las ramas técnicas. Sin embargo, son muchos los factores, especialmente los que inciden en el factor humano de la propia actividad, que no pueden ser evaluados por técnicas cualitativas o instrumentos de medición directa (El componente de conocimiento implícito que influye en el trabajo, la gestión del conocimiento que incide en dicha actividad y que influye en la captación, generación y uso de conocimiento operativo, etc.), en esta fase se utilizan técnicas de investigación cualitativa.
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Fig. 5. Ejemplo de acciones detectadas de la auditoría de eficiencia energética. Fuente: elaboración propia. 18
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Fig. 6. Ejemplo de acción para mejorar la confiabilidad. Fuente: elaboración propia.
Fig. 7. Ejemplo de una técnica de medición con cámara termográfica para estimar las pérdidas térmicas de las tuberías de vapor. Fuente: elaboración propia Análisis de las técnicas de investigación cualitativa en su aplicación en la ingeniería del mantenimiento
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El número de participantes utilizados en cada uno de los métodos cualitativos se indica en la Tabla 1, sobre miembros de la organización de mantenimiento de dicha empresa. Para el ensayo, para tener datos homogéneos en los resultados obtenidos, se han seleccionado personas que cumplían condiciones similares, como edad, entrenamiento y experiencia de desempeño. Todas las personas seleccionadas debían cumplir con el siguiente criterio: edad entre 30-45 años, formación técnica universitaria o niveles profesionales superiores, experiencia de mantenimiento de más de 10 años y antigüedad en la empresa de más de 5 años. Las características con las que se ha analizado cada una de las técnicas de investigación cualitativa han sido las siguientes: — Panel Delphi: Se utilizó para marcar los factores fundamentales en la ingeniería de mantenimiento industrial, en relación con los factores que intervienen en los procesos de gestión del conocimiento en cuanto a operación-explotación, confiabilidad y eficiencia energética. Participaron cinco expertos en mantenimiento industrial de diferentes empresas. El panel sirvió para marcar los procesos de un modelo de mantenimiento basado en técnicas de gestión del conocimiento, así como los cuestionarios y encuestas generales que sirvieron para capturar la información primaria al inicio de la investigación. — Encuestas: Se realiza una encuesta piloto básica compuesta por 7 ítems principales (Fig. 6), pasando 20 técnicos de mantenimiento por su respuesta, para el posterior análisis de los resultados. Con esto, se obtienen datos relevantes entre el propio equipo de mantenimiento, siendo el proceso rápido y económico para la captura de información cuantitativa, que puede ser fácilmente procesada por instrumentos estadísticos.
Tabla 1. Tipo de técnica y muestra para contrastar análisis cualitativos, en el área de mantenimiento industrial de una empresa. Fuente: elaboración propia.
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Técnica de investigación
Nº personas intervienen
Panel Delphi
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Encuestas
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Observaciones Expertos en el área de mantenimiento de 5 empresas diferentes Agrupan todas las áreas de mantenimiento dentro de la misma empresa