APLICACIÓN DE LA INGENIERÍA DE SISTEMAS AL PROCESO PROYECTO-CONSTRUCCIÓN: UNA PROPUESTA TEÓRICA

El proceso proyecto-construcción es la particularización del proceso proyectual al sector de la construcción, donde el producto es único y se construye en lugar de fabricarlo. Una de las características más significativas del sector de la construcción es su carácter conservador y poco innovador. Este hecho también tiene lugar a la hora de desarrollar modelos que describan, del mejor modo posible, el ciclo del producto: en general, son demasiado ambiguos (por ejemplo, los relativos al “project management”) y no se adaptan adecuadamente a las características del sector.

La comunicación, en primer lugar, realiza un breve repaso a los principios básicos de la gestión, la teoría de sistemas, la ingeniería de sistemas y el “project management” y, a continuación, propone la particularización del modelo tridimensional de la ingeniería de sistemas al proceso proyecto-construcción. De este modo, las tres dimensiones del modelo son: temporal (con las fases de diseño, construcción y uso y explotación), material o productiva (con los pasos de inicio, ejecución y finalización) y lógico-administrativa (con las funciones de planificación, organización, dirección y control). Finalmente, se concreta el proceso para cada una de las fases temporales, centrándolo en la relación entre la dimensión administrativa y la productiva, donde se aporta un modelo gráfico bidimensional de funcionamiento operativo.

1. LA GESTIÓN Y SUS FUNCIONES BÁSICAS

La teoría clásica de la administración de empresas (también denominada gestión de empresas) está basada, desde principios del siglo XX, en diversos autores, entre los que destaca Henri Fayol. Este ingeniero francés estableció las cinco funciones básicas de la gestión empresarial: planificación, organización, mando, coordinación y control. Estas funciones, posteriormente trasformadas a cuatro por otros autores, han sido la piedra angular del proceso administrativo, adquiriendo un alcance mucho mayor que el referido estrictamente a la empresa. Las describimos, debido a su gran importancia, a continuación:

􀂃 Planificación: definición de objetivos, estrategia para alcanzarlos (medios y fines) y estándares para medir las desviaciones.
􀂃 Organización: constitución del organismo humano.
􀂃 Dirección: coordinación, comunicación, liderazgo y motivación de los empleados, de modo que la planificación y la organización sean eficaces y eficientes.
􀂃 Control: medición del progreso realizado, comparación de los resultados obtenidos con la planificación propuesta previamente con el fin de detectar desviaciones, evaluación de las causas y adopción de medidas correctoras.

2. LA TEORÍA DE SISTEMAS

Ludwig von Bertalanffy desarrolló el concepto de sistema aplicado a la biología en una serie de trabajos realizados entre los años 1928 y 1968 que culminaron con la publicación del libro “General systems theory”. A los efectos de describir el concepto de sistema resulta interesante transcribir algunas frases del propio Bertalanffy: “La teoría general de sistemas es un campo lógico-matemático, cuyo principal objeto es la formulación y derivación de aquellos principios que, en general, se conservan en los sistemas. Un sistema se puede definir como un conjunto de elementos que se encuentran en interacción. Existen unos principios generales que se mantienen para los sistemas, de forma independiente de la naturaleza de sus elementos componentes y de las relaciones o fuerzas entre ellos”.

Una propiedad fundamental del concepto de sistema y, por lo tanto, de esta teoría, es su alcance general, con la consiguiente aplicación a toda clase de sectores del conocimiento y disciplinas científicas, así como la posibilidad de su diversificación hasta el infinito, de su reagrupación e interpenetración. La ciencia actual, en base al concepto de sistema como conjunto complejo de elementos interrelacionados, persigue encontrar un conjunto de leyes explicativas de su comportamiento, funcionamiento y desarrollo. No obstante, en numerosas ocasiones nos
encontramos con que se abusa de la palabra ‘sistema’. El propio Bertalanffy afirmaba en el prólogo del libro citado previamente que “si alguien se pusiera a analizar las nociones y muletillas de moda, hoy por hoy, en la lista aparecería ‘sistemas’ entre los primeros lugares”.

3. LA INGENIERÍA DE SISTEMAS

La ingeniería de sistemas aborda el desarrollo y aplicación de la teoría de sistemas a la ingeniería en general, tanto al diseño como a su implementación. H. Good y R.E. Machol fueron los primeros en utilizar el término; sin embargo, fue Arthur D. Hall el principal artífice de su desarrollo, al definir la constitución de los sistemas de ingeniería, sus características y sus relaciones con el entorno.

La ingeniería de sistemas, según Hall, se divide en dos macrofases (planificación y acción) y estas a su vez en cinco fases, que son: estudio de sistemas (o planificación de programas), plan exploratorio (o 1ª fase de la planificación de proyectos), plan de desarrollo (o 2ª fase de la planificación de proyectos), estudios durante el desarrollo (o 1ª fase de acción) y prosecución técnica (o 2ª fase de acción). Hall, define los factores integrantes como el conjunto de relaciones entre el sistema y el entorno.

Autores posteriores han ido perfeccionando y avanzado en la teoría de sistemas. Entre los contemporáneos con una mayor influencia destaca Andrew P. Sage. Para este autor, la ingeniería de sistemas es la definición, desarrollo, producción y mantenimiento de sistemas funcionales y fiables dentro de condicionantes fijados de costes y plazos. Todos los sistemas están relacionados con ciclos de vida, tanto naturales (nacimiento-crecimiento-envejecimiento-muerte) como artificiales (aquellos creados por la raza humana). Las fases (o dimensión temporal) de los sistemas artificiales consisten en: definición de los requisitos, desarrollo e implementación en
un entorno operativo. Dada la dificultad de descripción del sistema y que, en muchas ocasiones, su comportamiento varía con el tiempo, la ingeniería de sistemas utiliza el concepto de estado del sistema; este se refiere a la situación del sistema en un momento determinado de su vida. Las actividades básicas de la ingeniería de sistemas están concentradas, usualmente, en la evolución de los procesos adecuados para definir, desarrollar e implementar un sistema (dimensión material), o para formular, analizar e interpretar problemas asociados con cada una de las fases (dimensión lógica). La dimensión lógica puede expandirse hasta coincidir con las fases propuestas por Hall. La dimensión material puede detallarse en siete subfases: especificaciones iniciales, diseño preliminar, diseño lógico, diseño de detalle, implementación, evaluación y mantenimiento.
Cada una de las tres fases principales (definición, desarrollo e implementación) de la dimensión material puede constar de tres pasos internos para la resolución de problemas (formulación, análisis e interpretación), o lo que denominó dimensión lógica. A su vez, la dimensión temporal añade la tercera dimensión de la ingeniería de sistemas, que consiste en tres grandes escenarioso ciclos de vida: investigación y desarrollo, producción y comercialización. La figura 1 define esta caracterización tridimensional.

Resumiendo, el modelo tridimensional de la ingeniería de sistemas está formado por tres pasos (formulación – análisis – interpretación) para cada una de las tres fases (definición – desarrollo – implementación) y éstas, a su vez, comprendidas en los tres ciclos de vida definidos (investigación y desarrollo – producción – evaluación).

4. EL “PROJECT MANAGEMENT”

Sage considera el “project management” como la gestión de los procesos de laingeniería de sistemas, optando por la denominación alternativa “systemsengineering management”. Tal y como se define habitualmente, el “projectmanagement” es la aplicación de conocimientos, habilidades, herramientas ytécnicas a un amplio campo de actividades de modo que se cumplan losrequerimientos de un proyecto en concreto; entendemos el proyecto como unaorganización temporal para la consecución de objetivos concretos.El término “project management” aparece a mitad del siglo veinte. No obstante,deben considerarse como precursores los esfuerzos realizados para racionalizar lasprácticas productivas llevados a cabo por Henry Gantt y Henri Fayol, entre otros. Elprimero creó el diagrama de barras (o de Gantt); Fayol, por otra parte, estableció las funciones básicas de la gestión.

A mitad de los años cincuenta se desarrollaron las técnicas de diagramas de redes PERT/CPM, en paralelo, por la marina americana (submarino atómico Polaris) y por duPont/Univac (construcción y mantenimiento de factorías industriales); la estructura de descomposición de trabajos también fue inventada en aquella época por el ejército americano. En los años sesenta, con los adelantos tecnológicos e informáticos, apareció la organización matricial; los nuevos métodos, técnicas y herramientas evolucionaron y fueron estudiadas por académicos en las
universidades. Muchos autores contribuyeron al desarrollo del “project management”: Archibald, Cleland, Stuckenbruck, Kerzner, Morris y Turner, entre otros. Algunos hitos importantes fueron: el establecimiento de la International Project Management Association (1965) y del Project Management Institute (1969), el concepto de Gestión de la Calidad Total fundado en los principios de Deming, la primera edición del PMBok en 1987 y la promulgación de la ISO 10006-1997 (basada en el PMBok). Finalmente, estimamos oportuno destacar la definición integradora de “project management” propuesta por H. Kerzner; para este autor, el “project management” consiste en la planificación, organización, dirección y control de los recursos empresariales destinados a cumplir una meta a corto plazo que conlleva unos objetivos concretos. De este modo, el enfoque de la ingeniería de sistemas se aplica a la gestión.

5. EL PROCESO PROYECTO-CONSTRUCCIÓN

El paso de la idea a la realidad es un proceso durante el cual se precisa, en diferentes fases adecuadamente planificadas y desarrolladas, la redacción de uno o varios “proyectos” (entendidos como conjunto ordenado de documentos) que den lugar a la construcción, fabricación o implementación, en general, de un producto y a su posterior puesta en servicio. Es lo que normalmente se denomina “proceso proyectual”, “ciclo del proyecto” o “ciclo de vida”. En un proceso proyectual de ingeniería civil, denominado proceso proyectoconstrucción, aparecen las siguientes fases: diseño (redacción de estudios previos y proyectos), construcción (ejecución de obras, convenientemente dirigidas) y uso y explotación de la infraestructura; en este contexto entendemos como proyecto el conjunto ordenado de documentos que sirve para construir una obra o poner en explotación un servicio. El proceso se retroalimenta (“feed back”) puesto que toda infraestructura en uso y explotación, con el paso del tiempo necesita nuevas actuaciones para mantenerla, repararla e incluso, en un momento dado, demolerla y finalizar su ciclo.

Teniendo en cuenta las consideraciones anteriores, podemos definir el proceso proyecto-construcción como una combinación de recursos organizados temporalmente para conseguir un propósito determinado (relacionado con la ejecución de una infraestructura de ingeniería civil o edificación) ajustándose a unos objetivos concretos. El objeto del proceso es plasmar la solución adoptada de modo que se elimine el problema o la necesidad detectada; no obstante, en todo proceso proyectual se plantean otros objetivos, determinados previamente por el alcance del
proyecto: coste (límite presupuestario), plazo (límite temporal) y calidad (ajuste a unos niveles predeterminados que incluyen las especificaciones técnicas, la integración ambiental y la seguridad y salud de todos los implicados en el proceso, incluido el usuario final).

6. APLICACIÓN TEÓRICA AL PROCESO PROYECTO-CONSTRUCCIÓN

Tal y como se ha comentado previamente, el modelo tridimensional de la ingeniería de sistemas, propuesto por A.P. Sage, está formado por tres pasos (formulación – análisis – interpretación) para cada una de las tres fases (definición – desarrollo – implementación) y éstas, a su vez, comprendidas en los tres ciclos de vida definidos (investigación y desarrollo – producción – evaluación). Este modelo puede particularizarse para el proceso proyecto-construcción, adaptando el vocabulario utilizado (ciclo de vida 􀃖 fase / fase 􀃖 paso / paso 􀃖 función). De este modo, las tres dimensiones pasan a ser:

􀂃 Dimensión temporal, con tres fases: diseño, construcción y uso y explotación.
􀂃 Dimensión lógico-administrativa, con las cuatro funciones básicas de la gestión: planificación, organización, dirección y control.
􀂃 Dimensión material o productiva, con tres pasos: inicio, ejecución y finalización.

A modo de ejemplo, en la figura 2 se han representado dos posibles estados del
sistema que se corresponden a etapas muy distanciadas entre sí dentro del proceso
proyecto-construcción: la dirección del inicio de la fase de diseño y el control de la
finalización de la fase de explotación.

La relación entre la producción y la gestión es fundamental en el proceso proyectoconstrucción, casi siempre dependiente total o parcialmente de empresas públicas (administraciones centrales, autonómicas o locales) o privadas (empresas consultoras y constructoras). Es necesaria una interacción eficaz y eficiente entre la gestión y la producción de modo que se optimicen los recursos utilizados y se puedan satisfacer los objetivos fijados de plazo, coste y calidad para cada una de las fases temporales. Esta interacción bidimensional se refleja en la figura 3. El esquema planteado está basado en las funciones básicas de la gestión definidas por Fayol hace casi un siglo. Numerosos autores han aportado su propia visión a lo largo del tiempo. De entre todas ellas, nos apoyamos en la adaptación del ciclo administrativo al “project management” realizada por J.R. Turner.

Enmarcado en este planteamiento global, consideramos cinco funciones, cuatro de las cuales son las clásicas de la gestión empresarial (planificación, organización, dirección y control), siendo la quinta la “ejecución”. Sobre esta función se fundamenta la producción; diferenciamos, dentro de ella, el inicio (en el primero de los ciclos) y la finalización (en el último de los ciclos). Además, podemos particularizar la palabra “ejecución” para cada una de las tres fases temporales, de modo que utilizaremos “diseño y redacción”, “construcción” y “explotación”. La función directiva no forma propiamente parte del ciclo, sino que influye en las cuatro funciones restantes (y muy fundamentalmente en la ejecución). El inicio de cada fase (o sub-fase) comienza con la planificación y finaliza con el control, una vez que se ha comprobado el cumplimiento de los objetivos fijados previamente.


La estructura bidimensional planteada es válida para cada una de las tres fases, así como para diferentes sub-fases que puedan considerarse. Es muy común en el sector de la construcción y en otros sectores afines, la existencia de varios contratos en cada fase que se desarrollan en serie o en paralelo, con diferentes objetivos productivos. En la fase de diseño es habitual la aparición de varias sub-fases consecutivas, cada una de ellas coincidentes con una aproximación más detallada al diseño definitivo y que suelen coincidir con contratos independientes (sobre todo cuando el promotor es una administración pública); por ejemplo, puede contratarse el estudio informativo y el proyecto de construcción a dos empresas consultoras diferentes. En la fase de construcción suelen coincidir simultáneamente un contrato de obra para la ejecución, que es asignado a una empresa constructora, y un contrato de consultoría para la dirección facultativa, que es asignado a una empresa consultora; en este caso, se trata de dos contratos en paralelo, con el mismo objetivo: construir una infraestructura (en tiempo y en coste) con un determinado
nivel de calidad. Finalmente, en la fase de explotación la casuística es muy variada al poder darse diversas sub-fases simultánea o consecutivamente; por ejemplo, puede surgir un contrato puntual de conservación o un contrato de conservación integral dentro de una sub-fase más amplia que comprende la explotación comercial o la concesión de la infraestructura.