JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
1
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
2
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
1
Editor en Jefe
Pablo Arce Maldonado, PhD
Universidad Privada del Valle, Bolivia
Editor de sección: Ingeniería Civil
MSc. María Elena Sahonero Saravia
Universidad Privada del Valle, Bolivia
MSc Joaquín Humberto Aquino Rocha
Universidade Federal de Rio de Janeiro, Brasil
Editor de sección: Industrias
Ing. Daysi Lidia Iñiguez Calveti,
Universidad Privada del Valle, Bolivia
Editor de sección: Electromecánica
Ing. Edson Gastón Montaño Bautista
Universidad Privada del Valle, Bolivia
Editor de sección: Petróleo y energías
Ing. Ximena Uscamayta Urizacari
Universidad Privada del Valle, Bolivia
Ing. Ivailo Peña Treneva,
Servicios Integrales de Ingeniería SIE S.A.,
Bolivia
Editor de sección: Sistemas, Electrónica y
Biomédica
MSc. Eynar Calle Viles
Universidad Privada del Valle, Bolivia
Editor de sección: Ingeniería de alimentos
Tania Araujo Burgos, PhD
Universidad Privada del Valle, Bolivia
Melissa Miranda Durán, PhD
Organización Panamericana de la Salud, Bolivia
Editor de sección: Arquitectura
MSc. Marcelo Pérez Mercado
Universidad Privada Boliviana, Bolivia
Comité de revisores
MSc. Alejandro Bustillos Vega,
Universidade Federal de Lavras, Brasil
Ing. Marina Pacara Copa,
Fundación "Aguatuya", Bolivia
MSc. Eliana Cáceres Torrico,
Universidad Privada del Valle, Bolivia
MSc. Gerber Nina Chuquimia,
Universidad Privada del Valle, Bolivia
MSc. Walter Antonio Abujder Ochoa,
Universidad Católica Boliviana "San Pablo",
Bolivia
MSc. Arturo Echeverria Zenteno,
Universidad Privada del Valle, Bolivia
Ing. Nahúm Gamalier Cayo Chileno,
Universidade Federal de Lavras, Brasil
MSc. Edgar Calatayud Ríos,
Universidad Privada del Valle, Bolivia
MSc. Miguel Angel Pinedo,
Universidad Privada del Valle, Bolivia
Carlos Gonzalo Acevedo Peña, Phd,
Universidad Mayor de San Simón, Bolivia
MSc. Gonzalo Guzmán Orellana,
Fundación de Investigación e Innovación de
Bolivia, Bolivia
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
2
Autoridades Universitarias
MSc. Gonzalo Ruiz Ostria
Rector
PhD Diego Villegas Zamora
Vicerrector Académico
MSc. Sandra Ruíz Ostria
Vicerrectora de Interacción Social
Lic. Daniela Zambrana Grandy
Secretaria General
MSc. Franklin Néstor Rada
Vicerrector Académico Subsede La Paz
MSc. Ana Cárdenas Angulo
Vicerrector Académico Subsede Santa Cruz
MBA. Carlos Torricos Mérida
Vicerrector Académico Subsede Sucre
MSc. Miguel Añez Saneshima
Vicerrector Académico Subsede Trinidad
MSc. Jorge Ruíz de la Quintana
Director Nacional de Investigación
Equipo técnico
MSc. Esther Ivonne Rojas Cáceres
Coordinadora de Publicaciones y Difusión
Cientíca
Lic. Luis Marco Fernández Sandoval
Coordinador de Producción Audiovisual
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
3
Es parte de:
Universidad Privada del Valle
Telf: (591) 4-4318800 / Fax: (591) 4-4318886.
Campus Universitario Tiquipaya.
Calle Guillermina Martínez, s/n, Tiquipaya.
Casilla Postal 4742.
Cochabamba – Bolivia.
Depósito Legal Nº 2-3-66-09
La reproducción parcial o total de los
artículos está permitida en tanto las
fuentes sean citadas.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
4
Páginas
Editorial
Editorial
Pablo Arce Maldonado, PhD.......................................................................................................................5
Tecnologías 4.0 involucradas en las startups de base tecnológica en Latinoamérica
Technologies 4.0 involved in technology-based startups in Latin America
Melody Daiana Gutierrez Merida, Lucas Mateo Villafuerte Mercado,
Adriana Gabriela Rosales Ramos, Jhoel Ariel Espíndola Pérez....................................................................6-19
Sistema de gestión de mantenimiento basado en el modelo de 8 fases para
una empresa de servicios de instrumentación y control en la ciudad de Santa Cruz, Bolivia
Management System based on the 8-phase model for an instrumentation and control services
company in Santa Cruz, Bolivia.
Carlo Andre Peinado Bazán......................................................................................................................20-39
Plan de Inspección Basado en Matriz de Criticidad y Frecuencia de Fallos
para Equipos en la Producción de Lácteos
Inspection Plan Based on Criticality Matrix and Failure Frequency for Dairy Production
Equipment
Abel Benjamín Humacata Castrillo............................................................................................................40-60
Dispositivo electrónico para apoyar el aprendizaje inicial de lectura Braille
Electronic device to support the initial learning of Braille Reading
Yamil Condarco Calderón........................................................................................................................61-76
Análisis y cálculo de los caudales de evento extremo mediante tormentas
estocásticas en la cuenca de Misicuni – Cochabamba, Bolivia
Analyses and calculation of the extreme event discharges with stochastic storms in
the Misicuni basin – Cochabamba, Bolivia
Andrés Cardoso Velasco, Claude Le Noir.................................................................................................77-113
Análisis y proyección de la resistencia a compresión del concreto, utilizando agregados
nos y gruesos de los residuos de construcción y demolición (RCD) de la
planta piloto de EMAVERDE.
Analysis and projection of the compressive strength of concrete, using ne and coarse
aggregates of construction and demolition waste (CDW) from the EMAVERDE pilot plant.
Rodolfo Angel Aliaga Choque................................................................................................................114-130
ÍNDICE
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
5
NOTA EDITORIAL
Apreciados lectores,
En un continuo esfuerzo por abordar los desafíos de la ingeniería, el Journal Boliviano de Ciencias se
complace en presentar la edición del Volumen 19 Número 54, centrada mayormente en estudios de caso,
aunque también deteniéndose un poco en las tecnologías asociadas a la Industria 4.0 empleadas en los
startups tecnológicos en Latinoamérica y el aprendizaje de lectura braille apoyado por la tecnología.
Los artículos seleccionados ofrecen una visión de la gestión de mantenimiento en una empresa de servicios
de instrumentación y la gestión de inspección de equipos para la producción de lácteos, pero también
la incorporación en el hormigón de agregados, provenientes de residuos de construcción y demolición
procesados en la planta piloto de transformación de EMAVERDE en La Paz, Bolivia, para proponer una
fórmula que pueda predecir el comportamiento de dicho hormigón.
Se presenta una modelación estocástica de tormentas aplicada a la presa de Misicuni, comparada con métodos
convencionales, como una alternativa para la predicción del comportamiento de los caudales involucrados.
Además, también se presenta el diseño de un dispositivo electrónico para el apoyo del aprendizaje de
lectura de caracteres braille, con la nalidad de apoyar a los instructores en el proceso de lectura de dichos
caracteres mediante el uso de una aplicación móvil Android.
A través de estos trabajos, se invita a la comunidad cientíca a explorar los horizontes tecnológicos, con la
motivación mutua de seguir avanzando hacia un futuro donde la innovación y la ingeniería convergen para
mejorar la calidad de vida y el progreso local y global.
Pablo Arce Maldonado, PhD
Editor en Jefe
Journal Boliviano de Ciencias
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
6
Melody Daiana Gutierrez Mérida1. Lucas Mateo Villafuerte
Mercado2. Adriana Gabriela Rosales Ramos3. Jhoel Ariel Espíndola Pérez4.
1. Estudiante de Ingeniería Industrial. Universidad Privada del Valle. Cochabamba, Bolivia. Correo
electrónico: gmm0027560@est.univalle.edu
2. Estudiante de Ingeniería Industrial y de Sistemas. Universidad Privada del Valle. Cochabamba,
Bolivia. Correo electrónico: vml2019795@est.univalle.edu
3. Estudiante de Ingeniería Industrial y de Sistemas. Universidad Privada del Valle. La Paz, Bolivia.
Correo electrónico: rra2022894@est.univalle.edu
4. Estudiante de Ingeniería Industrial y de Sistemas. Universidad Privada del Valle. Cochabamba,
Bolivia. Correo electrónico: epj1010155@est.univalle.edu
RESUMEN
El objetivo del presente artículo de revisión bibliográca es recopilar información
sobre las tecnologías asociadas a la Industria 4.0 que han sido utilizadas en
el crecimiento y/o funcionamiento de las startups de base tecnológica en
Latinoamérica. Para ellos, se realizó una revisión sistemática mediante la
plataforma Google Scholar, utilizando parámetros y conectores booleanos. La
búsqueda inicial arrojó 189 resultados, de los cuales 7 estudios fueron incluidos
en esta revisión. Varios de los documentos revisados presentan información del
ecosistema de innovación y la importancia de la aplicación de tecnologías 4.0
en startups de diversos países. Se muestran como tecnologías más utilizadas la
ciberseguridad y el cloud computing, siendo estas las pioneras en el crecimiento
de las startups. De igual forma, se presentan estrategias como el cluster para el
desarrollo de este tipo de empresas y la utilización de entidades o instituciones
que apoyan la inserción de tecnología en estas. Es necesario saber cómo utilizar
la información generada, al igual que como rentabilizarla, logrando que las
empresas evolucionen y se adapten a la evolución industrial.
Palabras claves: Plataformas digitales. Evolución industrial. Innovación.
Estrategias. Ciberseguridad.
ABSTRACT
The objective of this bibliographic review article is to collect information on
Industry 4.0 technologies that have been used in the growth and/or operation of
technology-based startups in Latin America. A systematic review was carried out
using the Google Scholar platform, using Boolean parameters and connectors.
The initial search returned 189 results, of which 7 studies were included in this
review. Several of the documents reviewed present information on the innovation
ecosystem and the importance of applying 4.0 technologies in startups from
various countries. The most widely used technologies are cybersecurity and
Citar como: Gutierrez Merida,
M. D., Villafuerte Mercado,
L. M., Rosales Ramos, A.
G., & Espindola Pérez, J. A.
Tecnologías 4.0 involucradas en
las startups de base tecnológica
en Latinoamérica. Journal
Boliviano De Ciencias,
19(54). 7-20 https://doi.
org/10.52428/20758944.
v19i54.621
Revisado: 23/04/2023
Aceptado: 24/11/2023
Publicado: 20/12/23
Declaración: Derechos de
autor 2023 Melody Daiana
Gutierrez Merida, Lucas
Mateo Villafuerte Mercado,
Adriana Gabriela Rosales
Ramos, Jhoel Ariel Espíndola
Pérez, Esta obra está bajo una
licencia internacional Creative
Commons Atribución 4.0.
Los autores/as declaran no tener
ningún conicto de intereses
en la publicación de este
documento.
Artículo de revisión bibliográca
Tecnologías 4.0 involucradas en las startups de base
tecnológica en Latinoamérica
Technologies 4.0 involved in technology-based startups in Latin America
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
7
cloud computing, these being the pioneers in the growth of startups. In the same
way, strategies such as the cluster for the development of this type of companies
and the use of entities or institutions that support the insertion of technology in
them are presented. It is necessary to know how to use the information generated,
as well as how to make it protable, making companies evolve and adapt to
industrial evolution.
Keywords: Digital platforms. Industrial revolution. Innovation. Strategies.
Cybersecurity.
1. INTRODUCCIÓN
La Industria 4.0 ha utilizado las nuevas tecnologías relacionadas con la
interconectividad, bases de datos, automatización en el diseño, manufactura y
comercialización de los productos y/o servicios, manejando nuevos modelos de
negocios donde se considera a las empresas, proveedores y clientes (Jacquez y
López, 2018). Además, ha perseguido una transformación radical en la producción
y entrega de bienes, incluyendo la colaboración y sinergia de varios activos físicos
con tecnologías como internet de las cosas, inteligencia articial, computación
en la nube, blockchain, big data, nanotecnología, entre otros (UADIN, 2019).
Las tecnologías de la industria 4.0, también conocidas como tecnologías 4.0, se
reeren a sistemas que recopilan datos del entorno físico y posteriormente generan
un archivo digital que se comparte en una red para su visualización en tiempo real
(Gatica Neira y Ramos Maldonado, 2020).
La industria 4.0 se caracteriza por la fusión de tecnologías inteligentes con los
procesos y métodos de manufactura tradicionales, lo que permite una interconexión
completa de los sistemas y maquinaria. En este sentido, el software juega un papel
fundamental como una pieza clave para la incorporación de diversas tecnologías en
la práctica industrial. De acuerdo con Sampedro Guaman et al. (2021), la adopción
de tecnologías en la industria es crucial para que las empresas sean consideradas
líderes en el mercado y tengan una mayor demanda. Señalan que la industria 4.0
tiene un impacto signicativo en la competitividad empresarial.
Asimismo, la industria 4.0 abre nuevas oportunidades para la mejora continua
de la producción mediante la implementación de estrategias personalizadas.
Las empresas que cuentan con sus propios sistemas pueden diseñar soluciones
especícas que se adapten a sus necesidades particulares, lo que les permite
acrecentar su alcance. La proyección de facilidades en el manejo de procesos y la
ecacia en la implementación de tecnologías versátiles contribuyen a un aumento
signicativo de su integración en las cadenas industriales, tal como Sampedro
Guaman et al. (2021) menciona en sus investigaciones.
A través de la literatura revisada se ha denido a las startups como aquellos
emprendimientos que generan ingresos en las primeras semanas o meses, crecen
sin estructura, son empresas formadas recientemente y mueven sus actividades
de un segmento de mercado a otro en cuestión de días. Blank (2010) arma
“Organización temporal diseñada para buscar un modelo de negocio repetible y
escalable”, con esto se dio una idea que la gran característica de una startup es la
escalabilidad.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
8
Las empresas de base tecnológica son aquellas que buscan diferenciarse por medio
de actividades innovadoras en nuevos mercados o en el desarrollo e inserción de
productos de base tecnológica (Maia, 2016), haciendo notar que las empresas con
más éxito en adaptarse a la Industria 4.0 son aquellas que buscan implementar
tecnología para mejorar todas las áreas de trabajo (CCOO Industria, 2017). Una
startup normal a diferencia de una de base tecnológica diere en el aspecto del uso
de la tecnología como fuente principal para innovar, siendo un factor relevante en
la economía del siglo XXI (Solís y Torres, 2022).
Global Lighthouse Network y McKinsey & Company argumentan que las empresas
líderes se convertirán en modelos a seguir (fabricantes inmersos en nuevas
tecnologías), demostrando resultados efectivos y acelerando las cadenas de valor
exponencialmente, haciendo notar que las empresas que no invierten en nuevas
tecnologías se vean en desventaja (CIDI Puebla, 2021). Este crecimiento está
llevando rápidamente a las empresas al siguiente nivel, creando empleos directos,
atrayendo inversiones de capital de riesgo, revitalizando las economías locales
y nacionales y brindando tracción e ingresos con modelos comerciales basados
principalmente en la tecnología y aumentando la conanza de los inversionistas
(Rojas, 2022).
Dentro del top de países latinoamericanos con mayor cantidad de startups, Brasil
lidera la lista (perteneciendo al top 10 mundial) con 1152 startups, seguido de Perú
(682), México (533), Colombia (500), Argentina (440), Chile (372), Venezuela (89),
Uruguay (73), Ecuador (72) y Bolivia (38). “Las startups concentradas en sectores
tecnológicos representan poco más del 35% del registro global, ellas muestran una
participación importante en la generación de productos, servicios o modelos de
negocios innovadores por parte de este tipo de organizaciones. Asimismo, también
se identica la participación de las startup en sectores de tecnología de punta como
las tecnologías limpias, la inteligencia articial, robótica o ciberseguridad” (Solís
y Torres, 2022, p.8).
Al realizar una revisión sistemática sobre las tecnologías 4.0 utilizadas, se busca
identicar las tendencias en la adopción de las mismas, contribuyendo a la toma
de decisiones estratégicas, el diseño de políticas y generar conocimiento sobre los
resultados de la implementación en las empresas. En base a lo leído, el objetivo
del presente artículo de revisión bibliográca es obtener y recopilar información
sobre las tecnologías de la Industria 4.0 que han sido utilizadas en el crecimiento
y/o funcionamiento de las startups de base tecnológica en países de Latinoamérica,
bajo una serie de palabras clave y criterios de selección para estudios realizados
desde el 2015 hasta el 2023.
2. METODOLOGÍA
Los artículos utilizados en esta revisión sistemática fueron extraídos de las
plataforma Google Scholar, escogida por ser una base bibliográca de información
interdisciplinaria bajo los siguientes parámetros y conectores booleanos:
+“Industria 4.0” OR “cuarta revolución industrial” “startups” “base tecnológica”
“aplicaciones” +“big data” OR“automatización” “nube” “internet” “digitalización”
“inteligencia articial” “herramientas digitales” “herramienta tecnológica”.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
9
Todos los estudios relevantes fueron estudiados en título, resumen y
consiguientemente eliminados siguiendo los criterios de inclusión predeterminados
antes de revisar el documento completo.
Los siguientes criterios de inclusión fueron aplicados:
Tabla N°1. Criterios de inclusión
1. El estudio se basó en startups de base tecnológica que brinden sus servicios en
Latinoamérica.
2. El estudio tuvo que contener información del ecosistema de innovación y las
tecnologías de la industria 4.0 por aplicar o aplicadas en el contexto.
3. El estudio tuvo que presentar información entre el periodo 2015-2022.
4. El estudio tuvo que presentar alternativas para la mejora del ecosistema de
innovación, en caso de no mencionar tecnologías 4.0.
Fuente: Elaboración propia, 2023.
La recaudación de datos fue elaborada resumiendo los artículos por tipo de
documento, objeto, principales hallazgos y conclusión. El análisis de los datos fue
realizado en estilo narrativo.
2.1. Restricciones de idioma y fecha
El idioma de los artículos evaluados se limitó al español y portugués, ya que son
los idiomas predominantes en la región geográca estudiada, con el objetivo de
analizar principalmente aquellos estudios realizados en países latinoamericanos.
En la revisión, se utilizaron exclusivamente documentos académicos publicados a
partir del año 2015. Este intervalo de tiempo abarcará un período de siete años, lo
que permitirá obtener una visión más completa para comprender mejor la evolución
y la situación actual de las tecnologías 4.0 que han sido utilizadas e involucradas en
las startups de base tecnológica en Latinoamérica.
2.2. Evaluación de calidad
La calidad de los documentos incluidos fue evaluada calicando los mismos
como débil, moderado o fuerte. Las calicaciones se otorgaron de acuerdo con los
estándares establecidos en relación a la descripción del documento con respecto al
objetivo del presente artículo, como se presenta en la tabla N°2.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
10
Tabla N°2. Criterios para calicar la calidad de los estudios revisados
Calicación Denición Descripción del estudio
*Débil
Menciona aspectos del contexto relacionado a la
importancia de innovación y/o tecnologías de la industria
4.0 en empresas latinoamericanas.
** Moderado
Menciona aspectos del contexto relacionado a las
tecnologías de la industria 4.0 y presenta al menos una
tecnología empleada en empresas latinoamericanas.
*** Fuerte
Explica de forma detallada el contexto relacionado a
las tecnologías de la industria 4.0 y presenta más de 3
tecnologías empleadas en empresas latinoamericanas.
Fuente: Elaboración propia, 2023.
3. RESULTADOS
La búsqueda inicial en la base bibliográca Google Scholar arrojó 189 resultados,
de los cuales 149 fueron excluidos por el título, 28 fueron excluidos basados en los
resúmenes y cinco fueron excluidos basados en la lectura del texto completo. Un
total de siete estudios fueron incluidos en esta revisión (ver gura N°1).
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
11
Figura N°1. Diagrama de ujo visualizando el ltrado sistemático y la
exclusión de artículos
Fuente: Elaboración propia, 2022.
A partir del ltrado de documento, se han obtenido siete títulos para revisión nal,
esto tomando en cuenta los criterios de inclusión, las restricciones de idiomas y las
restricciones temporales, explicados en la metodología.
La mayoría de los estudios (n=4) fueron artículos publicados por revistas cientícas
de diversos rubros, los cuales hacen análisis de las empresas presentes en sus países
de publicación bajo un criterio denido dentro de los conceptos presentes en la
ejecución o desarrollo de la industria 4.0. Por su parte, los artículos restantes (n=3)
fueron tesis de grado y un documento de proyecto, publicado por la Comisión
Económica para América Latina y el Caribe (CEPAL), los cuales se abocaron en la
identicación de programas, actores e iniciativas que contribuyen en el crecimiento
empresarial (ver tabla N°3).
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
12
Tabla N°3. Resumen de las características de cada estudio
Autores Tipo de
documento Objetivo Descripción de la
metodología
Jiménez
y Martínez
(2022)
Tesis de
grado
Identicar programas, actores
gubernamentales e iniciativas
que hayan contribuido con el uso
de los recursos de innovación
entre micro, pequeñas y
medianas empresas (MiPymes)
y el ecosistema de ciencia,
tecnología e innovación.
Se realizó un tipo de
investigación cualitativo
(DAC). Se dirigió el análisis
a las iniciativas de innovación
abierta en Bógota. También
se realizaron entrevistas bajo
un cuestionario exible con
preguntas y contra preguntas.
Por último, se índigó bajo las
variables “conceptos sobre
innovación e innovación
abierta”, “factores internos
y externos que inciden en
los procesos de innovación
abierta” y “elementos de
la estrategia de innovación
abierta”.
Ballesteros
et.al.,
(2020)
Artículo
de revisión
bibliográca
Analizar los diferentes estudios
de industrias 4.0, economía y
transformación digital, con el
n de implementar estrategias
de superación y adquisición de
las tecnologías 4.0 en las pymes
cucuteñas de Colombia.
Se realizó una revisión
bibliográca usando revistas
cientícas, repositorios y
artículos cientícos. Se
tomaron como palabras clave
industria 4.0, componentes
y transformación digital.
Igualmente se utilizó
información de la Cámara de
Comercio de Cucuta, el IED
y el DANE (instituciones
colombianas).
Estrada (2021) Artículo
cientíco
Revisar la madurez tecnológica
de las empresas en la ciudad de La
Paz, Bolivia, para implementar
procesos productivos en el
marco de la cultura tecnológica.
Se realizaron encuestas a 35
industrias manufactureras en
la ciudad de La Paz Bolivia, de
una muestra de 139 empresas.
Se preguntó de experiencias
en el uso de tecnologías,
estado de desarrollo
tecnológico y tecnologías
de relacionamiento con los
clientes. También se utilizó
un modelo econométrico con
las variables: tecnologías
utilizadas, áreas de aplicación,
sistemas de relacionamiento
con los clientes, etc.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
13
Agudelo y
Henao (2019)
Artículo
de revisión
bibliográca
Conocer los principales
conceptos de la industria 4.0 y la
importancia de los cluster como
base para la implementación de
este tipo de industria.
Se realizó un estudio
cualitativo con un análisis
bibliométrico con diferentes
fuentes de información. De
esta forma, los conceptos
más relevantes fueron:
industry, system, model, etc.
Se consultaron bases de datos
como Google Académico,
Scopus, Science Direct, bases
de datos públicas y páginas no
estructuradas.
Almazán (2018) Tesis de
grado
Analizar la dinámica de
crecimiento de startups en
Argentina, con foco de análisis
en la información generada a
partir de opinantes calicados
de quienes conducen algunas de
ellas en la ciudad de La Plata.
Se tomó una muestra aleatoria
de emprendedores argentinos
que tienen o han tenido start-
ps establecidas en Argentina
desde el año 2000 en adelante.
También se entrevistó a doce
emprendedores participes del
programa Usina de Ideas.
Los resultados fueron
analizados bajo métodos
cualitativos, describiendo
los factores críticos de éxito
dentro de las tecnologías de
información.
Matus (2021) Artículo
cientíco
Analizar dos iniciativas
sociotécnicas, una ciudadana
y otra gubernamental, que se
conguraron en México como
respuesta al desabastecimiento
y acaparamiento de dispositivos
médicos durante la pandemia del
COVID-19.
Se utilizó el monitoreo
en línea del grupo de los
makers en México, al igual
que entrevistas públicas con
miembros de la comunidad
y revisión de fuentes
secundarias, descubriendo la
red de actores involucrados
en el diseño, fabricación o
impresión de dispositivos
médicos.
Maggi et al.,
(2020)
Documento
de proyecto
(CEPAL)
Indagar directamente acerca de
las motivaciones, benecios y
obstáculos de la introducción del
desarrollo tecnológico dentro de
la industria 4.0 en un conjunto
de pymes manufactureras.
Se aplicaron entrevistas
semiestructuradas conforme
a la guía de los estudios
de campo desarrollados
en las diferentes regiones
incluidas en el estudio. Se
hace uso del método de
análisis TOE (organización
técnica-ambiente). En
total de entrevistaron 20
empresas dentro del sector
manufacturero.
Fuente: Elaboración propia, 2023
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
14
Tabla N°4. Principales hallazgos del estudio
Autores Calicación Principales hallazgos Conclusiones
Jiménez
& Martínez
(2022)
*Se identicaron empresas y
organizaciones privadas que realizan
programas para el fomento de la
innovación, emprendimiento y
desarrollo, acelerando startups en
Bogotá. A partir de estos, las conexiones
entre startups y otras empresas
innovadoras propician sinergias entre
los actores, aplicando tecnologías
como: cloud computing, ciberseguridad.
Internet de las cosas.
Las empresas y organizaciones
identicadas deben tomar
iniciativas para el impulso de
los modelos de innovación.
Un factor clave para el
desarrollo de la innovación
abierta es la participación de
agremiaciones,
Ballesteros
et al., (2020)
*** En el 2017, las grandes empresas
y mypimes adoptaron en un 1.5%
inteligencia articial; del 2.2% al 3.5%
internet de las cosas; y el 2.7% robótica.
Dentro de la infraestructura empresarial
se adoptaron: ciberseguridad y cloud
computing. Para el procesamiento se
adoptó: internet de las cosas, robótica,
impresión 3D y realidad virtual. Por
último, en la distribución se usaron: Big
data, inteligencia articial y blockchain.
La aplicación de estas tecnologías busca
exibilizar la individualización de los
procesos.
En total, 650 empresas de base
tecnológica del departamento
del Norte de Santander
(Colombia) han implementado
en sus procesos las
tecnologías 4.0. La mayor
implementación fue a nivel
de infraestructura. Se deben
fortalecer los procesos de
evolución y enfocarse en la
innovación sostenible.
Estrada
(2021) *
Las empresas paceñas usuarias de
tecnología tienen mejor desempeño
que aquellas empresas que no utilizan
tecnología de manera activa.
Existe una correlación positiva y
signicativa entre el uso de tecnología
y nivel de ventas para cualquier tamaño
de establecimiento.
Las empresas de alimentos y fármacos
utilizan la tecnología para ser
competitivos.
La adopción de estrategias
tipo industria 4.0. y agricultura
4.0 tienen la potencialidad
de ofrecer a sus usuarios
mayores saltos en benecios
y contribución a un medio
ambiente más amigable.
Dentro de la cadena de valor
de los procesos industriales,
se utiliza mayor tecnología en
producción y comercialización.
Agudelo
y Henao
(2019)
**
Los clusters promueven tanto la
competencia empresarial como la
cooperación entre las mismas.
La industria 4.0 no solo es aplicable
al Cluster Hábitat Sostenible, sino
que es transversal a todos los sectores
económicos del territorio.
Las tecnologías de la industria
4.0 deben ayudar a los
territorios a gestionarse como
inteligente para solucionar
problemas de la sociedad.
La estrategia Cluster debe
propiciar el desarrollo de
proyectos para la creación
de startups tecnológicas en
Medellín.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
15
Almazán
(2019)
*
Las startups tecnológicas argentinas
entrevistadas tienen un alto componente
tecnológico pero no cuentan con un
manejo de redes sociales, aunque en un
72,7% manejan sitio web.
La antigüedad de las startups está
relacionada con su crecimiento,
las de mayor antigüedad están más
desarrolladas.
Lograr escalabilidad, alcanzar
la sostenibilidad en el tiempo
y generar valor en los usuarios/
clientes es una característica
destacada para tener éxito con
una startup.
Las startups argentinas deben
acceder a programas de
aceleradoras de negocio, para
consolidar su visión global de
la empresa y generar inuencia
en el mercado.
Matus
(2021)
** Empresas en la industria automotriz, y
empresas de autopartes desconocen la
tecnología 3D y sus aplicaciones.
La industria más familiarizada con
el concepto de fabricación aditiva
es la industria automotriz, pero esta
participación solo alcanza el 40%.
En industrias metalmecánicas solo el
17% está desarrollando un proceso de
compra de tecnología.
Entre los expuestos a la tecnología, el
50 % citó dos razones para su adopción:
1) la necesidad de acelerar el desarrollo
del producto y 2) la necesidad de ofrecer
personalización y ediciones limitadas.
Se necesitan nuevos arreglos
entre instituciones cientícas
tradicionales, gobiernos y
fabricantes para garantizar que
se mejoren las capacidades de
estos últimos.
A nivel individual, el uso
de tecnologías de diseño y
manufactura distribuida (CAD
y CAM, siglas en inglés)
es cada vez más común en
México, tanto en colectivos
maker como en otros espacios
de producción digital.
Maggi et al.,
(2020)
*Las empresas que adoptaron la
tecnología no tienen como obstáculo
el nanciamiento, por lo tanto se
mantienen actualizados y vigentes en el
mercado.
La incorporación de las tecnologías
digitales 4.0 se centró en la oferta de
productos, antes que en los procesos.
Las empresas encuestadas tienen
problemas de captación de talento
técnico medio con competencias
digitales y tecnológicas.
El nanciamiento es
importante en lo que se reere
a capacitación y conocimiento
del mercado, así como apoyo
para la provisión de bienes
de capital y/o tecnologías
de software. Las empresas
lideres progresaron debido a
la tecnología, provocando que
no sea solo una cuestión de
conocimiento sino también de
cultura digital.
Fuente: Elaboración propia, 2023.
4. DESAROLLO
Según Jiménez (2022) se identicaron diversas startups dedicadas a la innovación,
desarrollo y programas que fomentan a la creación de nuevos emprendimientos
digitales. Sin embargo, Pérez (2019) sintetiza un conjunto de empresas que se
encuentran en Cantabria (España), cuya actividad es la de prestar tecnologías de
la industria 4.0, como ser inteligencia articial, big data, blockchain, internet of
things, cloud computing, entre otras. Comparando países como España y Colombia
se puede evidenciar que existe un retraso en la forma de utilizar las tecnologías
4.0. Mientras en Cantabria existen empresas que prestan dichas herramientas
tecnológicas, Bogotá únicamente usa plataformas que las contienen.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
16
Según Ballesteros, Gómez y Mendoza (2020) existen 3 tipos de pilares presentes
en las tecnologías: infraestructura, procesamiento y distribución. La más resaltante
a nivel Colombia fue la ciberseguridad y el cloud computing. Basándose en estos
resultados, la ciberseguridad es la tecnología más llamativa para las empresas
grandes, pymes y micros. De acuerdo con los expertos de Information Systems Audit
and Control Association, la ciberseguridad se dene como “una capa de protección
para los archivos de información” (Infosecurity, 2 de diciembre de 2022) dando a
entender que para empezar en las tecnologías 4.0 es importante brindar seguridad
en la información empresarial y de los clientes. Seguido de la introducción de
la ciberseguridad y el cloud computing, el mismo estudio muestra la adopción
a nivel procesamiento de Internet de las Cosas (IoT), Robótica, Impresión 3D y
Realidad Virtual con porcentajes de adopción que van del 1% al 9%; según el
estudio realizado por Leal Galvis et al. (2020). el uso del Internet de las cosas y
la realidad aumentada son tecnologías con capacidad de reducción de costos y
tiempos de producción, incrementando la productividad de las empresas del rubro
textil a nivel mundial. Por su parte dentro del eje de distribución se procura la
implementación de las tecnologías, Big Data, Inteligencia Articial y Blockchain.
El Big Data muestra diferentes benecios dentro de las empresas, como ser la
reducción de tiempos, optimización de recursos y mayor exibilidad, de esta
forma a partir del análisis de datos se desarrollan estrategias y soluciones reales al
contexto de la industria aplicada (Hernández-Leal et al., 2017). Así como también,
el uso del block chain muestra su auge en la gestión de ventas, incrementando los
niveles de eciencia de los mismos y dando a considerar la importancia de esta
tecnología (Zeballos Umpiri, 2022).
¿Para qué sirve implementar las tecnologías 4.0 en las startups? “Hay una
correlación positiva y signicativa entre el uso de tecnología y nivel de ventas
para cualquier tamaño de establecimiento” (Estrada, 2021). Por lo tanto una startup
que implementa tecnología puede incrementar sus ventas u obtener una ventaja
competitiva. Las empresas en La Paz (Bolivia) presentan mejor desempeño que
las que no usan tecnología 4.0 de manera activa, notando la necesidad de empresas
competitivas. Como menciona Valencia y Henao (2019) “aunque actualmente
se cuenta con respaldo desde el gobierno nacional para la implementación de
la industria 4.0 en las ciudades, es importante fortalecer el apoyo que desde lo
público se da”. Además, se menciona que “la industria 4.0 no solo es aplicable
al Cluster Hábitat Sostenible tomando como base las ciudades inteligentes, sino
que la industria 4.0 es transversal a todos los sectores económicos del territorio,
es decir que, de acuerdo a esto, todas las economías de la ciudad deben trabajar
conjuntamente en promover la industria 4.0 al interior de las mismas”.
Si bien se señala que el crecimiento y desarrollo de las startups tecnológicas es
posible si se tiene acceso a programas de aceleradoras de negocios, en el informe
realizado por el Banco Interamericano de Desarrollo se menciona que promover
la vocación por el emprendimiento, la ciencia y la tecnología ayuda a denir
estrategias para impulsar el desarrollo de estas (Kantis, 2020).
Según los resultados del autor Matus (2021), la adopción de tecnologías
relacionadas con impresión 3D y manufactura aditiva impulso la puesta en marcha
de grandes proyectos. Sin embargo, no se prevé que esta producción sustituya a la
producción en masa, sino que más bien se convierta en un proceso complementario
a esta; aunque sí obligará, partiendo de la simplicación, a redenir las actuales
estrategias de fabricación y de la cadena de suministro de los startups (Lopez,
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
17
2018). Por otro lado, existe consenso en que, desde una perspectiva de las ciencias
sociales, es bastante posible crear planes de negocios basados en tecnología que
contribuyan en temas sociales y de sustentabilidad e innovación (Gomez, 2019).
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
La revisión sistemática se centró en artículos escritos en español y portugués,
que son los idiomas predominantes en la región estudiada. Además, se llevó a
cabo una selección de documentos académicos desde el año 2015 hasta 2023, lo
que permitió un análisis de siete años de la evolución de las tecnologías 4.0 en
el entorno empresarial de la región. Según Jiménez (2022), se han identicado
diversas startups dedicadas a la innovación y desarrollo de nuevos emprendimientos
digitales. Sin embargo, existe una brecha en la adopción de estas tecnologías entre
países como España y Colombia.
En Cantabria, España, existen empresas que prestan tecnologías de la industria
4.0, mientras que en Bogotá, Colombia, solo se utilizan plataformas que contienen
estas tecnologías. Según Ballesteros, Gómez y Mendoza (2020), la ciberseguridad
y el cloud computing son las tecnologías más destacadas en Colombia. Además, se
están adoptando tecnologías como Internet de las Cosas (IoT), Robótica, Impresión
3D y Realidad Virtual.
En el eje de distribución, se busca implementar tecnologías como Big Data,
Inteligencia Articial y Blockchain. Estas tecnologías ofrecen benecios como
la reducción de tiempos, optimización de recursos y mayor exibilidad. Según
Estrada (2021), existe una correlación positiva y signicativa entre el uso de
tecnología y el nivel de ventas para cualquier tamaño de establecimiento.
En conclusión, la implementación de las tecnologías 4.0 en las startups y empresas
es crucial para su crecimiento y desarrollo. No solo permite incrementar las ventas
y obtener una ventaja competitiva, sino que también promueve la seguridad de la
información empresarial y de los clientes. Sin embargo, es necesario un mayor
apoyo y promoción de estas tecnologías en todos los sectores económicos para
cerrar la brecha existente en su adopción.
Por su parte, también se identican oportunidades de mejora para futuros
documentos cientícos, como la ampliación de la búsqueda a otras fuentes en
diferentes idiomas relevantes para la región latinoamericana. De esta manera, se
podrá obtener una perspectiva más amplia y enriquecedora de las tecnologías 4.0
en las startups y empresas de la región. Además, se sugiere incorporar estudios
que abarquen un período más extenso, permitiendo así observar tendencias a largo
plazo y una mejor comprensión de cómo estas tecnologías han sido adoptadas y
transformadas a lo largo del tiempo.
6. AGRADECIMIENTOS
Los autores agradecen a la Ing. Rosaluz Valda Romero, Directora del Departamento
Académico de Industrias, la Ing. Deysi Iñiguez Calveti, Coordinadora del
Departamento de Industrias y la estudiante Aracely Lorena Sandalio Choque, por
su constante apoyo en el desarrollo del articulo cientíco, guiando a los autores en
una correcta estructura y búsqueda de información.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
18
7. REFERENCIAS
Agudelo, A. & Henao, L. J. (2019). Industrias 4.0 en el contexto de la estrategia
cluster de la ciudad de Medellín-Colombia. Debates sobre Innovación, 3(1), 1-22.
Almazán, M. B. (2018). Start-ups tecnológicas en Argentina: Factores que
impulsan su desarrollo (Tesis de maestría en dirección de empresas). Universidad
Nacional de la Plata, Argentina.
Ballesteros, P.E., Gómez, S. A. & Mendoza, V. J. (2020). Implementación de las
Industrias 4.0 como Componente Digital Para La Transformación Digital de la
Economía de Norte De Santander. Journal of International Business and Borders,
3(1), 19-30.
Bedoya Olarte, T. (2019). Transformación digital y la Industria 4.0 (tesis de
grado). Recuperado de: https://repositorio.unican.es/xmlui/handle/10902/17458
Blank S. (2010). What’s A Startup? First Principles [Mensaje en un blog].
Recuperado de: https://steveblank.com/2010/01/25/whats-a-startup-rst-
principles/
CCOO Industria. (2017). La digitalización y la Industria 4.0. Recuperado de:
https://goo.su/KjXlv
CIDI Puebla (2022). Las tecnologías innovadoras en la industria 4.0. Puebla,
México. CIDI Puebla. Recuperado de: https://www.cidipuebla.mx/industria-
automotriz/las-tecnologias-innovadoras-en-la-industria-4-0/
Escartín, D., Marimon, À., Rius, A., Vilaseca, X., & Vives, À. (2020). Startup:
Concepto y ciclo de vida. Revista de Contabilidad y Dirección, 30, 13-21.
Estrada Cava, A. H. (2021). Cultura tecnológica en las empresas. Revista PGI.
Investigación, Ciencia y Tecnología en Informática, (8), 18–21.
Gatica Neira, F. E., & Ramos Maldonado, M. A. (2020). Public policies and
networks for the development of 4.0 technologies in Chile. PAAKAT: Revista de
Tecnología y Sociedad, 1–28. https://doi.org/10.32870/Pk.a10n19.475
Gomez Zuluaga, M. E. (2019). Emprendimiento de base tecnológica: Un reto por
cumplir. Tec Empresarial. 13(2), 33-44.
Hernández-Leal, E. J., Duque-Méndez, N. D., & Moreno-Cadavid, J. (2017).
Big Data: una exploración de investigaciones, tecnologías y casos de aplicación.
TecnoLógicas, 20(39).
Infosecurity. (2022). Ciberseguridad: una guía completa del concepto, tipos,
amenazas y estrategias. México. Recuperado de: https://www.infosecuritymexico.
com/es/ciberseguridad.html#:~:text=De%20acuerdo%20a%20los%20
expertos,seguridad%20de%20la%20información%20electrónica
Jacquez Hernández, M. V., & López Torres, V. G. (2018). Modelos de evaluación
de la madurez y preparación hacia la Industria 4.0: una revisión de literatura.
Ingeniería Industrial. Actualidad y Nuevas Tendencias, 6(20), 61-78.
Jimenez Hernandez, C. M. & Martinez Sandoval, R. F. (2022). Modelo de fomento
para que las mipymes de Bogotá aprovechen las capacidades del ecosistema de
Ciencia Tecnología e Innovación de la ciudad (Tesis de maestría en Estrategia,
Innovación y Competitividad). Ponticia Universidad Javeriana de Bógota,
Colombia.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
19
Kantis, H. & Angelelli, P. (2020). Emprendimientos de base cientíco-tecnológica
en América Latina: Importancia, desafíos y recomendaciones para el futuro. Banco
interamericano de desarrollo. https://publications.iadb.org/es/emprendimientos-
de-base-cientico-tecnologica-en-america-latina-importancia-desaos-y
Leal Galvis, R., Orozco De Alba, L., & Romero-Conrado, A. R. (2020). Desarrollo,
tendencias, aplicaciones y herramientas de la industria 4.0 en el sector textil.
BILO, 2(1). https://doi.org/10.17981/bilo.02.01.2020.15
Lopez Parada, J. (2018). Fabricación aditiva y transformación logística: la
impresión 3D. OIKONOMICS: Revista de economía, ciencia y sociedad. (9), 58-
69.
Maia, M. M. (2016). Características dos emprendedores de startups brasileiras
de base tecnológica. Revista de Empreendedorismo, Negócios e Inovação, 1(2),
52-69.
Maggi Campos, C., Ramos Maldonado, M. y Vergara Guerra, R. (2020).
Adopción de tecnologías digitales 4.0 por parte de pequeñas y medianas empresas
manufactureras en la Región del Biobío (Chile) (Documentos de Proyectos (LC/
TS.2020/133)). Comisión Económica para América Latina y el Caribe (CEPAL).
https://repositorio.cepal.org/bitstream/handle/11362/46387/S2000734_
es.pdf?sequence=4&isAllowed=y
Matus Ruiz, M. (2021). Respuestas socio-tecnológicas frente a la COVID-19 en
México: Spin-os, repositorios e impresión 3D. Revista de Ciencias Sociales, 31
(61), 68-88.
Perez Marulanga, C. (2019). Retos y oportunidades del emprendimiento apalancado
en tecnología digital. FEDESARROLLO. https://www.repository.fedesarrollo.
org.co/bitstream/handle/11445/3815/Repor_Agosto_2019_P%C3%A9rez.
pdf?sequence=1&isAllowed=y
Rojas, R. (27 de abril de 2022). La Importancia de las Startups para las
Economías Regionales, Nacionales y Globales. Recuperado de: https://hubbog.
com/la-importancia-de-las-startups-para-las-economias-regionales-nacionales-y-
globales/
Sampedro Guaman, C., Palma Rivera, D., Machuca Vivar, S., & Villalta Jadan,
B. (2021). Las perspectivas del software y su papel en la industria 4.0. Revista
Dilemas Contemporáneos: Educación, Política y Valores. , 1(116), 1–24. https://
doi.org/https://doi.org/10.46377/dilemas.v9i.3029
Solís Tepexpa, S., & Torres Castañeda, K. (2022). Importancia de las startup en la
economía del siglo XXI. Revista Gestión Y Estrategia, (61), 45-62.
UADIN. (2019). ¿Qué es la Industria 4.0? España. UADIN Bussines School.
Recuperado de: https://www.uadin.com/noticias/que-es-la-industria-4-0/
Zeballos Umpiri, W. (2022). Blockchain y la innovación en las tecnologías I.
Introducción. TecnoHumanismo., 2(2), 117–125.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
20
Citar como: Peinado Bazán,
C. A. Sistema de gestión de
mantenimiento basado en
el modelo de 8 fases para
una empresa de servicios de
instrumentación y control en la
ciudad de Santa Cruz, Bolivia
Journal Boliviano De Ciencias,
19(54). 21-40 https://doi.
org/10.52428/20758944.
v19i54.964
Revisado: 13/07/2023
Aceptado: 20/09/2023
Publicado: 20/12/23
Declaración: Derechos de
autor 2023 Carlo Andre Peinado
Bazán, Esta obra está bajo una
licencia internacional Creative
Commons Atribución 4.0.
Los autores/as declaran no tener
ningún conicto de intereses
en la publicación de este
documento.
Proyecto de ingeniería aplicada
Sistema de gestión de mantenimiento basado en el
modelo de 8 fases para una empresa de servicios de
instrumentación y control en la ciudad de Santa Cruz,
Bolivia
Management System based on the 8-phase model for an instrumentation and control services
company in Santa Cruz, Bolivia.
Carlo Andre Peinado Bazán.
Estudiante. Universidad Católica Boliviana. Santa Cruz, Bolivia. carlo.peinado@ucb.edu.bo.
RESUMEN
El mantenimiento es esencial en cualquier organización o empresa, ya que
desempeña un papel crucial en la preservación y optimización de sus activos.
Al mantener adecuadamente maquinaria, equipos, instalaciones y otros
recursos, se asegura su funcionamiento eciente y prolongado a lo largo del
tiempo. Este documento presenta un estudio sobre el diseño de un Sistema de
Gestión de Mantenimiento (SGM) basado en el modelo de 8 fases para una
empresa de servicios de instrumentación y control en Santa Cruz, Bolivia, la
cual actualmente realiza el mantenimiento de sus activos de manera tercerizada
y correctiva. Se analizan los elementos clave y las etapas recomendadas para
lograr una implementación de un SGM, con el objetivo de planicar, controlar
y optimizar ecientemente las actividades de mantenimiento, garantizando la
disponibilidad y conabilidad de los equipos de muy alta criticidad, reduciendo
costos operativos y maximizando la vida útil de los activos. En el documento, se
contextualiza la situación actual del mantenimiento en la empresa y se abordan
las primeras cinco fases del modelo de 8 fases, que incluyen la denición de
objetivos y responsabilidades, la jerarquización de los equipos, el análisis de
puntos débiles, el diseño de planes de mantenimiento y la programación de
estos planes. Además, se presenta la selección de un Sistema de Gestión de
Mantenimiento Computarizado (CMMS).
Palabras clave: Gestión. Mantenimiento. Modelo. Servicios.
ABSTRACT
Maintenance is essential in any organization or company, as it plays a crucial
role in the preservation and optimization of its assets. By properly maintaining
machinery, equipment, facilities, and other resources, ecient and long-term
operation is ensured over time. This document presents a study on the design
of a Maintenance Management System (MMS) based on an 8-phase model for
an instrumentation and control services company in Santa Cruz, Bolivia, which
currently outsources and performs corrective maintenance on its assets. Key
elements and recommended stages are analyzed to achieve the implementation
of an MMS, with the aim of eciently planning, controlling, and optimizing
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
21
maintenance activities, ensuring the availability and reliability of critical
equipment, reducing operational costs, and maximizing the lifespan of assets. The
document provides context for the current maintenance situation in the company
and addresses the rst ve phases of the 8-phase model, including goal denition
and responsibilities, equipment prioritization, weak point analysis, maintenance
plan design, and plan scheduling. Additionally, the selection of a Computerized
Maintenance Management System (CMMS) is presented.
Keywords: Maintenance. Management. Model. Services.
1. INTRODUCCIÓN.
El mantenimiento ha ido cambiando a lo largo de la historia. De acuerdo con Félix
Pérez, la historia del mantenimiento se puede dividir en cuatro generaciones. La
primera generación se mantuvo hasta el año 1950 y se caracteriza por acciones de
mantenimiento puramente correctivo. Entre 1950 y 1980 surge el mantenimiento
preventivo, es decir, reparaciones programadas. El monitoreo de condición aparece
durante la época del 1980 al 2000, esta pertenece a la tercera generación la cual
está marcada por la aplicación de mantenimientos predictivos. A partir del siglo
XXI, la cuarta generación hace que las empresas involucren el mantenimiento de
una manera integral. (Pérez Rondón, 2021)
En un entorno empresarial en crecimiento cada vez más competitivo y orientado
hacia la eciencia y la calidad, el mantenimiento adecuado de los equipos y sistemas
es un aspecto fundamental para el correcto funcionamiento de las organizaciones
de cualquier rubro (Nexus integra, 2023). En particular, las empresas que brindan
soluciones especializadas en el ámbito de la instrumentación y el control de
procesos industriales enfrentan el desafío constante de mantener un rendimiento
óptimo y conable de sus activos, a la vez que cumplen con los estándares de
calidad y seguridad exigidos por sus clientes.
En este contexto, el diseño y la implementación de un sistema de gestión de
mantenimiento (SGM) se convierte en una herramienta estratégica para estas
empresas, permitiéndoles planicar, controlar y optimizar las actividades de
mantenimiento de manera eciente. Un sistema de gestión de mantenimiento
efectivo no solo garantiza la disponibilidad y conabilidad de los equipos, sino
que también contribuye a reducir los costos operativos, minimizar los tiempos de
inactividad no planicados y maximizar la vida útil de los activos. (Akhavan, P.;
Shahin, A., 2019)
La empresa de servicios de instrumentación y control, desde ahora denominada
como “INC”, es una empresa establecida en Santa Cruz, Bolivia desde hace más
de 10 años en el rubro industrial. Actualmente, INC cuenta con proyectos en todo
el país enfocados no solamente en el rubro del gas y petróleo (Oil & Gas) sino
también en la industria minera y cementera. La empresa no se encuentra conforme
con el incremento de los tiempos de inactividad y disminución de la conabilidad
de sus equipos, los cuales generan retraso en la prestación de sus servicios.
El objetivo de este documento es presentar un estudio centrado en el diseño de un
sistema de gestión de mantenimiento para la empresa INC, basado en el modelo
de 8 fases propuesto por Parra y Crespo, cubriendo las primeras cinco fases. Para
lograr este objetivo, primero se proporciona un contexto que describe la situación
actual del mantenimiento en la empresa INC. Luego, se procede a desarrollar cada
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
22
una de las 5 fases del sistema de gestión de mantenimiento (MGM), empleando
técnicas como la jerarquización de equipos, análisis de criticidad y proyecciones.
Finalmente, se concluye el estudio determinando el sistema más adecuado para
el seguimiento de la información de mantenimiento que mejor se adapte a las
necesidades de la empresa INC.
2. METODOLOGÍA.
El modelo de gestión de mantenimiento (MGM) de 8 fases, propuesto por Parra y
Crespo, es una metodología estructurada diseñada para lograr una gestión ecaz de
las actividades de mantenimiento en una organización. Este modelo ha demostrado
ser una herramienta valiosa para optimizar las operaciones de mantenimiento
(Parra y Crespo, 2012). La Figura N°1, a continuación, presenta de manera visual
las ocho fases clave del modelo de gestión de mantenimiento de 8 fases.
Figura N°1. MGM 8 fases.
Fuente: Parra y Crespo, 2012.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
23
A continuación, se ofrece un resumen conciso de las ocho fases clave del modelo.
1) Fase 1: Denición de objetivos, estrategias y responsabilidades de
mantenimiento. En esta fase, se establecen los objetivos especícos del
departamento de mantenimiento, se denen las estrategias a seguir y se
asignan las responsabilidades correspondientes.
2) Fase 2: Jerarquización de los equipos según su importancia y función.
En esta etapa, se realiza una clasicación de los equipos en función
de su relevancia y su contribución al funcionamiento general de la
organización.
3) Fase 3: Análisis de los puntos débiles en equipos de alto impacto. En
esta fase, se lleva a cabo un análisis exhaustivo de los equipos de mayor
importancia para identicar y abordar sus puntos débiles y áreas de
mejora.
4) Fase 4: Diseño de planes de mantenimiento preventivo de los recursos
necesarios. En esta etapa, se desarrollan planes de mantenimiento
preventivo detallados para garantizar el buen funcionamiento de los
equipos, además de asignar los recursos necesarios para llevar a cabo
dichas tareas.
5) Fase 5: Programación del mantenimiento y optimización en la
asignación de recursos. En esta fase, se establece un cronograma
para llevar a cabo las tareas de mantenimiento de manera eciente,
optimizando la asignación de recursos disponibles.
6) Fase 6: Evaluación y control de la ejecución del mantenimiento. En
esta etapa, se monitorea y se evalúa la ejecución de las actividades
de mantenimiento para asegurar su cumplimiento de acuerdo con los
estándares establecidos y los objetivos planteados.
7) Fase 7: Análisis del ciclo de vida y de la posible renovación de los
equipos. En esta fase, se realiza un análisis del ciclo de vida de
los equipos y se evalúa la necesidad de renovación o reemplazo,
considerando aspectos como su desempeño, obsolescencia y costo-
benecio.
8) Fase 8: Implantación del proceso de mejora continua y adopción de
nuevas tecnologías. En esta etapa nal, se establece un proceso de
mejora continua para optimizar las operaciones de mantenimiento.
3. RESULTADOS
3.1 Situación actual de la empresa
INC ofrece soluciones especializadas de alta calidad en sistemas de automatización,
de control, y de seguridad a clientes en las industrias de Gas y Petróleo. Su enfoque
va más allá de la simple integración de sistemas, ya que su objetivo principal es
mejorar la rentabilidad, competitividad y productividad de los clientes, brindándoles
soporte en diversas áreas como diseño, provisión de sistemas y equipos, desarrollo
de aplicaciones, capacitaciones y otros recursos necesarios para el desarrollo de
soluciones de última generación.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
24
Además, INC ofrece el servicio de mantenimiento de instrumentación, equipos y
sistemas, en plantas de la industria del gas y petróleo, asegurando un funcionamiento
óptimo y conable a lo largo del tiempo.
Figura N° 2. Proceso genérico de la empresa INC.
Fuente: Elaboración propia, 2023.
La empresa ha logrado obtener la certicación bajo el programa de Rockwell
Automation denominado “Recognized System Integrator (RcSI)”. Dicho
programa está diseñado para asesorar, resolver y ofrecer a los clientes la mejor
solución con el menor riesgo posible (Rockwell Automation, 2023). Con el apoyo
mutuo de Rockwell Automation, INC se destaca como una empresa de servicios de
instrumentación y control en el sector de gas y petróleo.
La Figura N° 2 muestra el proceso genérico implementado por la empresa INC
para la prestación de sus servicios. Este proceso describe las etapas y actividades
involucradas en la entrega del servicio, brindando una visión general de cómo se
lleva a cabo.
Existen varios factores que contribuyen al retraso en la ejecución de actividades en
las empresas de servicios. En la Figura N°3 se presenta un diagrama de Ishikawa
que muestra las causas más comunes de demoras en los trabajos de la empresa
INC.
Se observa que algunas de estas causas están relacionadas con la gestión del
mantenimiento de los activos, como por ejemplo la falta de disponibilidad de
equipos y el estado deciente de los mismos. Según lo informado por el personal
de la empresa, estas son las principales causas que han generado retrasos
signicativos en la ejecución de servicios, aunque no son las únicas.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
25
Figura N°3. Diagrama de Ishikawa. Retrasos en la ejecución de servicios en INC.
Fuente: Elaboración propia, 2023
3.1.1 Estado del mantenimiento de activos
La empresa INC, como proveedora de servicios, dispone de un departamento de
mantenimiento encargado de brindar dicho servicio a terceros. Sin embargo, carece
de un responsable especíco para el mantenimiento de los activos internos de la
empresa.
El mantenimiento de sus activos se externaliza a otras empresas y no se mantiene
un registro centralizado de todos los activos. Además, existen diferentes áreas
responsables de distintos activos, y algunos activos no tienen una asignación clara
a ninguna área en particular.
3.1.2 Organigrama
A continuación, se muestra el organigrama proporcionado por la empresa INC, que
ha sido actualizado para incluir el nuevo puesto de encargado de mantenimiento.
Este puesto será responsable de supervisar y controlar las actividades de
mantenimiento interno de la empresa. Los elementos resaltados con color en la
Figura N°4 han sido adicionados al organigrama original como parte del desarrollo
del proyecto.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
26
Figura N°4. Organigrama de la empresa INC. (Modicado)
Fuente: Elaboración propia, 2023.
Como se puede evidenciar en la Figura N° 4, en la empresa existe un jefe de
mantenimiento el cual se encarga de supervisar y coordinar las cuadrillas que prestan
el servicio de mantenimiento a los clientes de la empresa. Por otro lado, el futuro
puesto de encargado de mantenimiento tendrá el rol de gestionar las actividades de
mantenimiento a los activos de la empresa y garantizar su disponibilidad.
3.2 Desarrollo del sistema de gestión de mantenimiento
En la siguiente sección se desarrolla el sistema de gestión de mantenimiento para la
empresa INC desglosando cada una de las 5 fases del MGM de 8 fases propuesto
por Parra y Crespo.
3.2.1 Fase 1: Denición de indicadores, estrategias y responsables de
mantenimiento
Los indicadores, estrategias y responsabilidades fueron analizados y acordados en
una reunión interna y condencial que contó con la participación de los gerentes
de cada área de la empresa y el jefe de mantenimiento. Durante esta reunión, se
discutieron y denieron los indicadores clave, las estrategias a implementar y se
asignaron los responsables correspondientes.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
27
3.2.1.1 Elección de indicadores KPI
Después de llevar a cabo la reunión previamente mencionada, se acordó que se
utilizarán los siguientes indicadores de rendimiento:
♦ Backlog: Acumulación de trabajo pendiente.
♦ TMEF: Tiempo medio entre fallas.
♦ TMPR: Tiempo medio para reparar
♦ Disponibilidad.
Estos indicadores se consideran relevantes porque abordan aspectos fundamentales
del mantenimiento, como la gestión de tareas pendientes, la conabilidad de los
activos y la capacidad de respuesta ante las averías. Además, su implementación
no implica una carga excesiva de recursos, lo que los hace viables para monitorear
y mejorar el desempeño del nuevo departamento de mantenimiento de manera
efectiva.
3.2.1.2 Selección de estrategias
Se implementará la centralización de los activos de la empresa en un único sistema
de gestión, ya que actualmente se encuentran dispersos en diferentes áreas y
carecen de un sistema integrado.
Se emplearán estrategias de mantenimiento preventivo en los activos cuyo análisis
de criticidad indique un nivel de riesgo muy alto. Esto permitirá anticiparse a
posibles fallas y minimizar el impacto en la operatividad de la empresa.
Se mantendrá la tercerización de los servicios de mantenimiento para los activos
en los cuales la empresa no cuenta con personal capacitado para realizar dichas
tareas. De esta manera, se asegurará que se realice un mantenimiento adecuado y
se optimizará el funcionamiento de dichos activos.
3.2.1.3 Designación de responsables
Se designa a una persona especíca para desempeñar el rol de encargado de
mantenimiento. Entre las funciones clave de este puesto se incluyen:
♦ Supervisar y coordinar las actividades de mantenimiento de los activos de
la empresa.
♦ Planicar y programar las labores de mantenimiento preventivo y correctivo.
♦ Gestionar el registro y seguimiento del mantenimiento realizado en los
activos, asegurando un adecuado historial.
♦ Coordinar con proveedores externos en caso de requerir servicios
especializados para ciertos activos.
♦ Participar en reuniones de coordinación con otros departamentos para
asegurar una gestión eciente de los activos y minimizar tiempos de
inactividad.
♦ Garantizar el cumplimiento de normativas de seguridad y regulaciones
relacionadas con el mantenimiento de los activos.
♦ Evaluar y proponer mejoras en los procesos y procedimientos de
mantenimiento, buscando la optimización de recursos y la eciencia
operativa.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
28
Estas funciones permitirán al encargado de mantenimiento desempeñar un papel
fundamental en la gestión efectiva de los activos de la empresa, asegurando
su correcto mantenimiento y contribuyendo al óptimo funcionamiento de la
organización.
3.2.2 Fase 2: Clasicación y codicación de equipos de la empresa
De acuerdo con el modelo de gestión de mantenimiento de 8 fases, una vez
establecidos los objetivos del sistema, es necesario proceder a la clasicación de
los equipos. Para llevar a cabo esta clasicación, se llevó a cabo un relevamiento
de todos los activos de la empresa, los cuales se detallan en la tabla N°1. Este
relevamiento se realizó mediante la solicitud de información a los encargados
correspondientes de los equipos asignados, y se vericó visualmente su existencia
física siempre que fue posible. Asimismo, se recopilaron los datos de aquellos
activos que no estaban asignados a ningún responsable y no existía información
de ellos.
Tabla N°1. Cantidad de activos de la empresa INC.
Tipo de equipo Código
equipo Cantidad
Aire Acondicionado AAC 14
Analizador de baterías ABA 5
Balanza Electrónica BEL 2
Bomba de Prueba BPR 17
Calibrador de Proceso CPR 8
Calibrador de Temperatura CTE 3
Camioneta CAM 12
Comunicador HART CHA 5
Detector Multi Gas DMG 8
Impresora IMP 11
Laptop LAP 52
Medidor de Aislación MAI 1
Medidor de Aterramiento MAT 3
Medidor de Caudal MCA 2
Módulo de Presión MPR 21
Multímetro MUL 11
Pinza Amperimétrica PAM 9
Plotter PLO 1
Servidor SER 2
Tablero de Control TCO 1
Tablero de Distribución Eléctrica TDE 1
Torquímetro TOR 2
Fuente: Elaboración propia, 2023
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
29
3.2.2.1 Taxonomía de Activos de mantenimiento
La codicación de los equipos se realizó utilizando como base la norma ISO 14224
(2016) la cual clasica los ítems de acuerdo con factores comunes en niveles de
grupos genéricos.
Adaptando la norma a la situación de la empresa INC, se denen 5 niveles
jerárquicos: empresa, unidad, sección, categoría y tipo de equipo. Ver Figura N°5.
Figura N° 5. Niveles de jerarquía para clasicación de activos.
Fuente: Elaboración propia, 2023.
A cada activo se le asigna un código único basado en las categorías de la Figura
N°6. Este código alfanumérico sigue una estructura de cuatro grupos separados por
guiones, con tres caracteres en cada grupo. Además del código, cada equipo tiene
un nombre compuesto por el tipo de equipo y un número, sin utilizar un guion para
separarlos.
De esta forma, el código y nombre de una camioneta la cual pertenece a la empresa
INC, unidad mantenimiento, sección campo, categoría mecánicos tendrá el
siguiente código y nombre:
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
30
♦ Código: INC-MFM-CAM-001
♦ Nombre: CAM001
Figura N°6. Estructura del código de los activos de INC.
Fuente: Elaboración propia, 2023.
3.2.3 Fase 3: Análisis de criticidad
Los equipos fueron clasicados según su nivel de riesgo. Para llevar a cabo este
análisis, se inició determinando los valores de impacto en diferentes áreas y la
puntuación asignada para cada caso, utilizando números enteros del 1 al 5. Estos
criterios de evaluación fueron establecidos después de una reunión de coordinación
con el personal pertinente. A continuación, se presentan los criterios derivados de
dicha reunión:
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
31
Tabla N°2. Criterios de evaluación de riesgo.
Clasicación de cricidad
Puntaje 1 2 3 4 5
Frecuencia
Sumamente
improbable:
menos de 1
evento en 3
años
Improbable: 1
evento en 3 años
Probable: 1
evento por año
Muy probable:
entre 1 y 3
eventos al año
Frecuente:
más de 3
eventos por
año
Seguridad No existe
lesiones
Lesiones que
no requieren
tratamiento
médico
Lesión leve del
personal
Lesión grave
del personal
Pérdida de
vidas
Producción
Personal fuera
de servicio
por un tiempo
menor a 4
horas hombre
Personal fuera de
servicio por un
tiempo entre 4-12
horas hombre
Personal fuera
de servicio por
un tiempo entre
12-24 horas
hombre
Personal fuera
de servicio
por un tiempo
entre 24-48
horas hombre
Personal
fuera de
servicio por
un tiempo
mayor a
48 horas
hombre
Información
/
Calibración
No existe
pérdida de
información
/ No se debe
Calibrar
- - -
Pérdida
completa de
información
/ Se debe
Calibrar
Reserva
Se cuenta
con unidades
de reserva
para cumplir
la función
inmediatamente
-
Se cuenta con
unidades de
reserva para
cumplir la
función de
manera no
inmediata
-
No se
cuenta con
unidades de
reserva
Costos de
Mtto.
Costos de
reparación
debajo del
10% del valor
del equipo
(incluyendo
materiales y
personal)
Costos de
reparación entre
10% y 24% del
valor del equipo
(incluyendo
materiales y
personal)
Costos de
reparación
entre 25% y
49% del valor
del equipo
(incluyendo
materiales y
personal)
Costos de
reparación
entre 50% y
74% del valor
del equipo
(incluyendo
materiales y
personal)
Costos de
reparación
encima
del 75%
el valor
del equipo
(incluyendo
materiales y
personal)
Fuente: Elaboración propia, 2023.
Además de denir los criterios de evaluación, en dicha reunión se estableció
utilizar el modelo de criticidad semicuantitativo de matriz de criticidad por riesgo
(MCR) propuesto por Parra y Crespo en su nota técnica: “Métodos de análisis de
criticidad y jerarquización de activos”. El modelo propuesto se fundamenta en la
estimación del factor de riesgo mediante las siguientes expresiones:
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
32
Donde:
Las consecuencias se determinan mediante la siguiente expresión:
(3.2)
Donde:
A continuación, se presenta la matriz de criticidad propuesta por el modelo MCR.
Tabla N° 3. Matriz de criticidad propuesta por el modelo MCR.
Matriz de criticidad
Consecuencias
Frecuencia
#12345
1 BAJO BAJO BAJO MEDIO MEDIO
2 BAJO BAJO BAJO MEDIO MEDIO
3 MEDIO MEDIO MEDIO ALTO MUY ALTO
4ALTO ALTO ALTO ALTO MUY ALTO
5ALTO MUY ALTO MUY ALTO MUY ALTO MUY ALTO
Fuente: Adaptado de Parra y Crespo, 2012.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
33
Una vez establecidos los criterios de evaluación y el modelo de criticidad, se
procede a asignar los valores correspondientes a cada uno de los activos. Esta
asignación se lleva a cabo en colaboración con el personal que participó en la
reunión mencionada anteriormente. A continuación, se presentan el resumen de los
resultados de la clasicación de los equipos según su nivel de criticidad.
Figura N°7. Resultados de la clasicación de equipos de INC por Criticidad.
Fuente: Elaboración propia, 2023.
Los valores asignados a cada activo se basan en la evaluación realizada según los
criterios establecidos, y reejan la importancia y el nivel de riesgo asociados a
cada equipo. La clasicación por criticidad nos indica que del total de activos de
la empresa (191) el 30% son de un riesgo bajo, el 53% de un riesgo medio, el 10%
alto y un 6% de riesgo muy alto.
3.2.4 Fase 4: Diseño del plan de mantenimiento preventivo de los equipos
muy críticos
La fase 4 del MGM propuesto por Parra y Crespo se centra en el diseño de los
planes de mantenimiento preventivo. Debido a las limitaciones planteadas, se
desarrollan dichos planes únicamente para los activos que han sido clasicados
con un factor de riesgo muy alto.
Según se muestra en la Tabla N° 4, las camionetas de la empresa INC son
consideradas activos de alta criticidad, debido a que sus fallos representan un riesgo
elevado para la seguridad del personal, implican costos elevados de reparación,
generan demoras en la prestación del servicio y ocurren con una frecuencia alta. A
continuación, se presenta una tabla con los equipos de la empresa INC clasicados
como de muy alta criticidad.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
34
Tabla N°4. Lista de activos de muy alto riesgo en la empresa INC.
Equipo Marca Modelo Tipo de Equipo Código Riesgo
CAM001 Toyota Hilux Camioneta INC-MFM-CAM-001 MUY ALTO
CAM002 Toyota Hilux Camioneta INC-MFM-CAM-002 MUY ALTO
CAM003 Toyota Hilux Camioneta INC-MFM-CAM-003 MUY ALTO
CAM004 Toyota Hilux Camioneta INC-MFM-CAM-004 MUY ALTO
CAM005 Toyota Hilux Camioneta INC-MFM-CAM-005 MUY ALTO
CAM006 Mitsubishi L200 Camioneta INC-MFM-CAM-006 MUY ALTO
CAM007 Mitsubishi L200 Camioneta INC-MFM-CAM-007 MUY ALTO
CAM008 Mazda BT-50 Camioneta INC-MFM-CAM-008 MUY ALTO
CAM009 Toyota Hilux Camioneta INC-MFM-CAM-009 MUY ALTO
CAM010 Toyota Hilux Camioneta INC-MFM-CAM-010 MUY ALTO
CAM011 Toyota Land Cruiser Camioneta INC-MFM-CAM-011 MUY ALTO
CAM012 Toyota Hilux Camioneta INC-MFM-CAM-012 MUY ALTO
Fuente: Elaboración propia, 2023.
A partir de las recomendaciones e instrucciones proporcionadas por cada fabricante,
se procede a elaborar los planes de mantenimiento preventivo para estos activos de
muy alta criticidad.
Los planes de mantenimiento preventivo creados para los activos de muy alta
criticidad implican la adaptación de la información contenida en los manuales de
los fabricantes a los equipos especícos utilizados por la empresa INC, teniendo
en cuenta también su forma de operación. Esto se realiza con el objetivo de
proporcionar un plan de mantenimiento que se ajuste de manera adecuada a los
activos de la empresa.
3.2.5 Fase 5: Programación del plan del plan de mantenimiento para la
gestión 2024.
Una vez que se han denido los planes de mantenimiento de acuerdo con el
modelo de gestión de mantenimiento (MGM) de 8 fases, es necesario establecer la
programación de las acciones de mantenimiento para cumplir con dicho plan. En
este caso, se ha programado la gestión para el año 2024, abarcando desde el 1 de
enero hasta el 31 de diciembre del mismo año.
Para llevar a cabo la programación de las actividades de mantenimiento para esta
gestión, se ha evidenciado que los activos de muy alta criticidad corresponden al
tipo de camionetas. Se recopilaron los datos de kilometraje de dichos activos, con
el n de realizar una proyección y estimar aproximadamente las fechas en las que
se alcanzarán los kilometrajes que requieren mantenimiento, de acuerdo con los
planes previamente diseñados. La Figura N° 8 muestra la proyección de uno de los
activos de la empresa INC.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
35
Figura N° 8. Proyección equipo CAM001.
Fuente: Elaboración propia, 2023.
3.3 Sistema de gestión de mantenimiento computarizado
Se decidió implementar un sistema de gestión de mantenimiento computarizado
(CMMS, por sus siglas en inglés) para mejorar la eciencia y efectividad de las
actividades de mantenimiento. El CMMS permitirá un seguimiento exhaustivo y
la recopilación de datos precisos para evaluar y mejorar continuamente el sistema
de mantenimiento. Al consolidar los datos en una plataforma centralizada, se
facilitará la toma de decisiones basada en información sólida y se optimizarán
la planicación, asignación de recursos y seguimiento de trabajos en curso. En
resumen, el CMMS garantizará un mayor control y una mejora continua en el
sistema de mantenimiento.
3.3.1 Selección de CMMS
Se ha optado por utilizar el CMMS Fiix, desarrollado por Rockwell Automation,
debido a una serie de características que lo hacen altamente conveniente para las
necesidades de INC. En primer lugar, Fiix es un software basado en la nube, lo que
proporciona exibilidad y acceso fácil y seguro a los datos de mantenimiento desde
cualquier ubicación. Además, cuenta con una aplicación móvil, la cual permite
gestionar las actividades de mantenimiento desde el celular.
Otra ventaja destacada es que Fiix ofrece una opción gratuita sin límite de tiempo,
lo cual brinda la oportunidad de utilizar activos y órdenes de trabajo de forma
ilimitada y 3 usuarios activos al mismo tiempo. Esto permite a la empresa INC
explorar y evaluar las funcionalidades del software, antes de optar por un plan
mejor en caso de requerirlo. Además, la elección de Fiix se respalda en el hecho
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
36
de que INC trabaja brinda servicios de integración con productos de la marca
Rockwell Automation y ya conoce los estándares de calidad y conabilidad con
los que trabaja la marca.
Sumado a esto, Fiix ofrece una amplia gama de herramientas adicionales que nos
permiten realizar un seguimiento preciso de los indicadores de rendimiento de los
activos. Algunos de estos indicadores clave incluyen el backlog, el TMPR (Tiempo
Medio Para Reparar), el TMEF (Tiempo Medio Entre Fallos) y la disponibilidad.
Estos datos esenciales nos facilitan la obtención de los KPI propuestos al inicio del
documento.
Además, para facilitar aún más el monitoreo y análisis de estos indicadores, Fiix
cuenta con un tablero de administrador intuitivo y congurable. Este tablero
proporciona una vista visual y concisa de los indicadores clave, lo que nos permite
acceder rápidamente a la información relevante y tomar medidas necesarias para
mejorar el rendimiento y la eciencia de nuestros activos. A continuación, se
presenta una captura del tablero del administrador congurado para la empresa
INC.
Figura N°9. Tablero del administrador Fiix de INC.
Fuente: Fiix, 2023.
3.3.2 Manejo de Activos
La información de los activos que se ha decidido incluir en Fiix abarca los
siguientes datos clave:
♦ Nombre del activo
♦ Código de identicación único
♦ Nivel de criticidad del activo
♦ Descripción detallada del activo
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
37
♦ Marca del activo
♦ Modelo del activo
♦ Número de serie del activo
♦ Precio de compra del activo
♦ Fecha de adquisición del activo
Si bien Fiix permite ingresar otros datos adicionales, se considera que estos datos
permitirán tener un registro completo y estructurado de cada activo en el sistema
Fiix, lo que facilitará la gestión y seguimiento eciente de los mismos.
3.3.3 Orden de Trabajo
Las órdenes de trabajo se asignan al personal correspondiente, y se envía una
noticación tanto a través del sistema Fiix (Figura 10). Estas órdenes de trabajo
están vinculadas al activo especíco y contienen información detallada, como la
prioridad asignada, la fecha de inicio, el tiempo estimado para completar la tarea y
la descripción de la tarea a realizar. De esta manera, se garantiza una comunicación
eciente y se proporciona al personal toda la información necesaria para llevar a
cabo las tareas de mantenimiento de manera efectiva. A continuación, se muestra
una captura de pantalla que ilustra una noticación recibida por correo electrónico
para la ejecución de una orden de trabajo.
Figura N°10. Noticación de orden de trabajo por correo electrónico
.
Fuente: Fiix, 2023.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
38
1. CONCLUSIONES
Se lleva a cabo una contextualización de las condiciones actuales de la gestión de
mantenimiento en la empresa INC. Esto nos brinda una visión de la situación del
mantenimiento en la empresa, es decir, el personal disponible, las operaciones de
mantenimiento y los desafíos a los que se enfrenta. A partir de la recopilación de
información, se identicaron los procedimientos y áreas que requerían mejoras,
sentando así una base para el diseño del nuevo sistema de gestión.
Una vez adquirido un conocimiento de la empresa INC, se establecieron
parámetros iniciales para el sistema de gestión de mantenimiento. Esto implicó
denir criterios, estrategias e indicadores que guiarían las operaciones y la toma
de decisiones relacionadas con el mantenimiento. En este punto fue de vital
importancia colaborar con el personal relevante de la empresa, con el objetivo de
ofrecer las mejores opciones para INC.
Con los criterios estrategias e indicadores denidos, se procedió a recopilar
información sobre los activos de la empresa. Este proceso, que requirió un esfuerzo
signicativo, implicó la creación de un registro de cada uno de los 191 activos de
la empresa, asignándoles un código en base a la norma ISO 14224.
A continuación, se realizó una evaluación de la criticidad (ACR) de los equipos
y activos de mantenimiento en la empresa INC. Este análisis permitió identicar
aquellos equipos y activos que tenían una importancia estratégica signicativa y
priorizar las acciones de mantenimiento en función de su impacto en la operación
de la empresa. Para llevar a cabo este análisis, se utilizo el modelo MCR propuesto
por Parra y Crespo el cual determina la criticidad en función a la frecuencia de fallo
y el factor de consecuencia, cuyos valores se determinaron mediante un análisis
realizado en colaboración con el personal pertinente de la empresa.
Como parte del modelo de gestión de mantenimiento de ocho fases, que fue la base
del trabajo desarrollado, se diseñaron los planes de mantenimiento para los activos
de muy alta criticidad. Estos planes se estructuraron siguiendo las recomendaciones
de los fabricantes de cada activo que haya obtenido el resultado de criticidad muy
alta en el ACR.
Para completar el proceso, se programaron los planes de mantenimiento para el
año 2024, utilizando proyecciones para estimar cuándo sería apropiado llevar a
cabo las actividades de mantenimiento en los equipos altamente críticos.
Se seleccionó el sistema de gestión de mantenimiento computarizado Fiix para
realizar el seguimiento de las tareas de mantenimiento en la empresa INC.
En resumen, el proceso de diseño del sistema de gestión de mantenimiento
cumplió con los objetivos establecidos, brindando una visión clara de la situación
actual, cumpliendo con las primeras 5 fases del MGM de 8 fases y determinando
el sistema de seguimiento de información más adecuado para optimizar la gestión
del mantenimiento en la empresa INC.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
39
5. REFERENCIAS.
Akhavan, P., & Shahin, A. (2019). Assessing the impact of maintenance
management practices on operational performance of manufacturing companies.
Fiix. (2023). Fiix. Recuperado el 10 de 07 de 2023, de https://www.ixsoftware.
com/
Ishikawa, K. (2013). Diagrama de Ishikawa. Obtenido de http://www.academia.
edu/download/45800691/Diagrama_de_Ishikawa.pdf
ISO 14224. (2016). Industrias de petróleo, petroquímica y gas natural - recolección
e intercambio de datos de conabilidad y mantenimiento de equipos.
Nexus integra. (2023). La importancia del mantenimiento industrial en las
fábricas inteligentes. Recuperado el 26 de 06 de 2023, de Nexus integra:
https://nexusintegra.io/es/la-importancia-del-mantenimiento-industrial-en-
las-fabricas-inteligentes/#:~:text=Beneficios%20del%20mantenimiento%20
industrial%20para%20las%20empresas&text=Evita%20y%20disminuye%20
p%C3%A9rdidas%20por,vida%20%C3%BAtil%20de%20los
Parra, C., & Crespo, A. (2012). Ingeniería de Mantenimiento y Fiabilidad aplicada
a la Gestión de Activos. INGECON.
Parra, C., & Crespo, A. (2012). Métodos de Análisis de Criticidad y Jerarquización
de Activos.
Pérez Rondón, F. A. (2021). Conceptos generales en la gestión del mantenimiento
industrial. Bucaramanga.
Rockwell Automation. (2023). System Integrators. Recuperado el 07 de 07 de
2023, de RockwellAutomation.com: https://www.rockwellautomation.com/en-us/
company/partnernetwork/system-integrator-partners.html
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
40
Citar como: Humacata
Castrillo, A. B. (2023). Plan de
Inspección Basado en Matriz
de Criticidad y Frecuencia
de Fallos para Equipos en
la Producción de Lácteos
Journal Boliviano De Ciencias,
19(54). 41-61 https://doi.
org/10.52428/20758944.
v19iEspecial.973
Revisado: 17/07/2023
Aceptado: 20/09/2023
Publicado: 20/12/23
Declaración: Derechos de
autor 2023 Abel Benjamin
Humacata Castrillo, Esta
obra está bajo una licencia
internacional Creative
Commons Atribución 4.0.
Los autores/as declaran no tener
ningún conicto de intereses
en la publicación de este
documento.
Estudio de caso – Proyecto de Ingeniería Aplicada
Plan de inspección basado en matriz de criticidad y
frecuencia de fallos para equipos en la producción de
lácteos
Inspection Plan Based on Criticality Matrix and Failure Frequency for Dairy Production
Equipment
Abel Benjamín Humacata Castrillo
Ing. Mecatrónico. Universidad Católica Boliviana “San Pablo”. Santa Cruz de la Sierra. Bolivia.
Abel.humacata@ucb.edu.bo
RESUMEN
El presente artículo se enfocó en el diseño de un plan de inspección para la
“Planta 1” de una empresa de productos lácteos en Santa Cruz. El mantenimiento
industrial es esencial para la eciencia y calidad en esta industria. Para evitar
interrupciones costosas, es crucial mantener operativos los equipos. Sin embargo,
se identicó una alta proporción de mantenimientos correctivos, dicultando la
implementación de acciones preventivas.
El objetivo de la investigación fue desarrollar un plan de inspección basado en la
matriz de criticidad y frecuencia de fallos para los equipos críticos de la “Planta
1”. Se aplicaron metodologías como RCM y Optimización con Mantenimiento
Proactivo, con el n de mejorar la gestión de mantenimiento.
Los resultados incluyeron un plan detallado para los 10 equipos críticos más
propensos a fallos. Se denieron actividades, equipos, personal y se estimaron
tiempos. Se utilizaron las metodologías DMAIC y PDCA para la planicación
y ejecución.
La matriz de criticidad y el análisis de frecuencias permitieron una identicación
precisa de los equipos críticos, priorizando según su importancia operativa. El
diseño del plan consideró los modos de fallo históricos, asegurando una detección
efectiva de problemas. El plan fue validado para garantizar su viabilidad y
adaptación a las necesidades del área de mantenimiento.
Este estudio proporciona un enfoque integral y riguroso para el desarrollo de un
plan de inspección efectivo en la Planta 1 de la empresa de productos lácteos
en Santa Cruz, contribuyendo a la eciencia y calidad en la producción. Este
proyecto destaca la importancia de una gestión proactiva del mantenimiento en
la industria láctea.
Palabras clave: Gestión, Mantenimiento, Industrial, Inspección, Criticidad,
Frecuencia de fallas.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
41
ABSTRACT
The present article focused on the design of an inspection plan for “Plant 1” of a dairy
products company in Santa Cruz. Industrial maintenance is crucial for eciency
and quality in this industry. To avoid costly disruptions, it is crucial to keep the
equipment operational. However, a high proportion of corrective maintenance was
identied, making the implementation of preventive actions challenging.
The research objective was to develop an inspection plan based on the criticality
matrix and failure frequency for the critical equipment of “Plant 1”. Methodologies
such as RCM and Proactive Maintenance Optimization were applied to enhance
maintenance management.
The results included a detailed plan for the 10 most failure-prone critical equipment.
Activities, equipment, personnel, and estimated times were dened. DMAIC and
PDCA methodologies were used for planning and execution.
The criticality matrix and frequency analysis allowed for precise identication
of critical equipment, prioritizing based on operational importance. The plan’s
design took into account historical failure modes, ensuring eective problem
detection. The plan underwent validation to ensure its feasibility and adaptation to
maintenance area needs.
This study provides a comprehensive and rigorous approach to developing an
eective inspection plan in Plant 1 of the dairy products company in Santa Cruz,
contributing to eciency and quality in production. This project underscores the
importance of proactive maintenance management in the dairy industry.
Keywords: Management, Maintenance, Industrial, Inspection, Criticality, Failure
frequency.
1. INTRODUCCIÓN
El mantenimiento industrial juega un papel crucial en la eciencia operativa, la
seguridad y la calidad de los productos en la industria láctea. Es de suma importancia
garantizar que las máquinas y equipos no se detengan, ya que la capacidad de
almacenamiento en la planta de producción es limitada y la parada de un equipo
representa un impacto económico para la empresa. Además, las averías en equipos
de alto impacto pueden generar retrasos signicativos, afectando tanto la eciencia
operativa como la seguridad de los operadores y la calidad de los productos lácteos.
(Pilataxi, 2020)
Uno de los inconvenientes especícos que enfrenta la empresa interesada es que la
mayoría de los avisos generados durante el último año han sido del tipo correctivo,
incluso aquellos clasicados como programados. En su mayoría, estos avisos se
presentan en el área de la empresa conocida como Planta 1, que se ha determinado
a través de un análisis de Pareto y la recopilación de datos del periodo 2022 a
2023. Esta alta proporción de avisos correctivos deja poco espacio para realizar
actividades de mantenimiento preventivo, lo que impide una gestión más proactiva
y eciente del mantenimiento.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
42
En el presente documento, da una propuesta para el desarrollo de un plan de
inspección basado en las metodologías de Mantenimiento Centrado en Conabilidad
(en adelante referida como RCM) y Optimización con Mantenimiento Proactivo,
con el objetivo de mejorar la gestión de mantenimiento en la empresa interesada.
Este plan de inspección tiene como propósito abordar de manera más efectiva
los modos de falla, reducir los tiempos de parada no planicados y optimizar los
recursos de mantenimiento, contribuyendo así a la eciencia operativa, la seguridad
y la calidad de los productos lácteos.
Por medio de una entrevista a los supervisores de mantenimiento de la empresa
productora de lácteos interesada, se comprende que los interesados reconocen
contratiempos al momento de implementar técnicas de mantenimiento preventivo,
la falta de una metodología estructurada para identicar y priorizar los puntos
críticos de inspección ha llevado a una asignación no apropiado de recursos y a
una falta de enfoque, en áreas de mayor riesgo.
La empresa reconoce que no cuenta con una herramienta efectiva para determinar
los problemas más signicativos que requieran de atención inmediata. Ante esta
problemática, la dirección de mantenimiento de la empresa interesada en Santa
Cruz cuenta con la necesidad de desarrollar un plan de inspección basada en un
enfoque más estratégico.
Figura N°1. Análisis de Pareto por áreas según el número de avisos
Fuente: Adaptado de la empresa interesada (2023)
En la Figura N°1 se aprecia que la “Planta 1” de la empresa interesada en su centro
operativo de Santa Cruz presenta una serie de dicultades con el alto porcentaje
de avisos generados en comparación con otras áreas de la empresa. De acuerdo
con el análisis de Pareto realizado por la empresa del periodo 2022 a 2023, se ha
identicado que esta planta representa más del 70% de los avisos anuales, lo cual
ha generado preocupación en cuanto a la eciencia operativa, la seguridad de los
operadores y la calidad de los productos lácteos.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
43
Se puede observar en la Figura N°2 que la mayoría de las órdenes de trabajo
generadas durante el periodo 2022-2023 son de naturaleza correctiva programada,
y que las órdenes de trabajo son creadas después de detectar una falla o avería. Esto
implica que algunos equipos presentan fallas o averías que requieren una reparación
programada e incluso provocan la interrupción de la línea de producción. Esta
situación no solo afecta la eciencia operativa, sino que también representa un
riesgo para la seguridad de los operadores y puede comprometer la calidad de los
productos lácteos según los datos proporcionados por la empresa.
Figura N°2. Porcentajes de tipos de órdenes de trabajo de mantenimiento
Fuente: Adaptado de la empresa interesada (2023)
2. METODOLOGÍA
Por medio del trabajo de García y otros (2019), se puede inferir que las
metodologías de mantenimiento se reeren a enfoques estructurados y sistemáticos
que se utilizan para mejorar y gestionar el mantenimiento en el sector industrial
tales como el mantenimiento centrado en conabilidad (RCM), el mantenimiento
productivo total (TPM) entre otros, estas metodologías tienen como objetivo
mejorar la disponibilidad, eciencia y productividad de los equipos, así como el
identicar y prevenir fallos o modos de fallo.
Ardila y Otros (2016) menciona que entre las metodologías aplicadas a la gerencia
del mantenimiento se pueden encontrar evaluaciones a estados del arte, uso
de encuestas y diferentes técnicas de recopilación de datos, así como el uso de
técnicas estadísticas para el tratamiento y análisis de los datos obtenidos. De esta
forma las metodologías de mantenimiento se reeren a los enfoques, técnicas y
procesos utilizados para gestionar y mejorar la eciencia del mantenimiento en
una organización.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
44
Matriz y análisis de criticidad
Por Parra y otros (2012), se reconoce que la matriz de criticidad es una herramienta
utilizada para identicar y jerarquizar la importancia de los activos de una
instalación. Según los autores, la matriz ayuda a determinar la importancia y las
consecuencias de los posibles eventos de fallos de los sistemas de producción dentro
del contexto operacional en el que se encuentran. Esta matriz permite subdividir
los elementos en secciones que pueden ser manejadas de manera controlada y
auditable, y ayuda a dirigir los recursos (humanos, económicos y tecnológicos)
hacia los activos más críticos.
A su vez por Ramírez y otros (2017) puede llegar a decir que una matriz de criticidad
es una herramienta que permite identicar y evaluar el nivel de riesgo asociado a
la importancia de un sistema, equipo o instalación. Se utiliza para determinar la
prioridad de atención y la necesidad de acciones de mantenimiento. Además, se
menciona que la matriz de criticidad utiliza un código de colores para identicar la
intensidad de riesgo relacionado con el valor de criticidad.
Figura N°3. Matriz de Criticidad
Fuente: Ramírez et al. (2017)
Como se observa en la Figura N°3. Ramírez y otros, se basan en la frecuencia
y las consecuencias de los fallos registrados. Es importante recalcar que ambos
autores mencionan más criterios que pueden ser evaluados al realizar el análisis
de criticidad de los equipos de una instalación, y que los mencionados son los más
destacados por cada autor.
Frecuencia de fallos
Para Flores et al. (2020) la frecuencia de fallas se reere a la cantidad de veces que
ocurre una falla en un equipo en un período de tiempo determinado. Es importante
conocer este dato porque nos permite evaluar la frecuencia con la que se presentan
problemas en un equipo y nos ayuda a determinar la criticidad del mismo. Conocer
la frecuencia de fallas permite tomar decisiones informadas sobre el tipo de
mantenimiento que se debe aplicar, ya que equipos con una alta frecuencia de fallas
requerirán un mantenimiento más frecuente y riguroso para evitar interrupciones
en la operación. (Flores, Medina, Vargas, & Remache, 2020)
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
45
A través de Nuno y Otros (2020) se puede entender que la frecuencia de
fallos se reere a la cantidad de veces que ocurre un fallo en un componente o
sistema durante un período de tiempo determinado. Es un indicador importante
en la gestión de mantenimiento, ya que permite identicar patrones de fallos y
determinar la necesidad de realizar acciones de mantenimiento preventivo o
predictivo. Conociendo la frecuencia de fallos, se pueden establecer estrategias de
mantenimiento más ecientes y optimizar los recursos disponibles. De igual forma,
la frecuencia de fallos también puede utilizarse para calcular la conabilidad de
un componente o sistema y evaluar su desempeño en términos de disponibilidad y
tiempo de inactividad. (Nuno, Lopes, & Braga, 2020)
Planicación de inspecciones
La norma UNE- EN 13306:2018 dene inspección como: “examen de la
conformidad mediante medición, observación o ensayos de las características
relevantes de un elemento” (UNE - Asociacion Española de Normalizacion, 2018)
La norma DIN 31051 dene la inspección “como todas las tareas para determinar
y evaluar el estado real de un objeto técnico, incluida la identicación de la causa
del desgaste y la deducción de las tareas necesarias para garantizar su uso futuro.”
(DIN - Deutsches Institut für Normung, 2019)
Liebstücke (2011) menciona las siguientes tareas como parte del mantenimiento
después de realizar las inspecciones:
♦ Ajustar
♦ Reemplazar
♦ Suplemento
♦ Lubricar
♦ Preservar
♦ Limpio
♦ Pruebas de función
SAP PM
Desde la perspectiva de Sulca (2021), se genera la siguiente idea de (Figura 4), es
un módulo de Mantenimiento de Planta dentro del sistema ERP SAP. Tiene como
objetivo maximizar los tiempos de producción y mantener la disponibilidad de
los equipos mediante un mantenimiento efectivo de la planta. Este se utiliza para
gestionar y planicar los procesos de mantenimiento, mejorar el diagnóstico de
problemas eléctricos, mecánicos o de instrumentación, y optimizar la vida útil de
los activos.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
46
Figura N°4. SAP Plant Maintenance
Fuente: Optimizer (2023)
Para entender de mejor manera el ujo de órdenes y avisos se muestra la Figura
N°5. donde se puede observar cómo funcionan los avisos y órdenes en función de
los requerimientos de mantenimiento, y cómo se relacionan con los diferentes tipos
de actividades en SAP PM.
Figura N°5. Avisos y tipos de órdenes
Fuente: Adaptado de Orekait (2018)
3. DESARROLLO
Para el desarrollo del plan de inspección se usan como base la metodología
DMAIC, mencionada por Lynch y otros (2003), que se basa en principios Six
Sigma y Lean, tomando un enfoque basado en datos para denir, medir, analizar
mejorar y controlar problemas en un proceso; y la metodología PDCA o conocida
también como el ciclo de Deming mencionada por Dudin y otros, basado en cuatro
etapas Planicar, Hacer, Vericar y Actuar, ambas metodologías contribuyen a la
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
47
metodología nal que se usa en el presente proyecto con el n de encaminar el
desarrollo del proyecto al cumplimiento de los objetivos formulados. En la Figura
N°6 se observa el ujograma que describe el desarrollo del plan de inspección,
basándose en la interpretación de las metodologías mencionadas
Figura N° 6. Flujograma del desarrollo del plan de inspección
Fuente: Elaboración propia (2023)
3.1 Selección de Área
Como se muestra en la Figura N° 7, la mayor parte de las órdenes realizadas durante
el periodo 2022 a 2023 se reeren a actividades de mantenimiento correctivo, siendo
este el 73% de las actividades realizadas por el departamento de mantenimiento.
El análisis de Pareto ayuda a determinar la planta la cual se debe dar prioridad al
momento de implementar técnicas y metodologías de mantenimiento preventivo,
esto debido al gran número de equipos que existen en las instalaciones.
A continuación, se muestra un gráco de Pareto que a diferencia de la Figura N°1,
se basa en el número de órdenes realizadas por áreas del periodo especicado, este
graco basa su importancia en que las órdenes están directamente relacionadas a
las actividades realizadas en los equipos.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
48
Figura N° 7. Análisis de Pareto en base al número de órdenes por área
Fuente: Elaboración propia en base a datos recopilados de la empresa interesada
(2023)
Como se aprecia en la Figura N° 7, “Planta 1” representa cerca del 70% de todas
las órdenes generadas, debido a esto se establece “Planta 1” como prioridad al
momento de diseñar el plan de inspección de equipos.
De esta forma, enfocándose en la “Planta 1” referida en adelante como P1, se
puede conocer los tipos de tipos de actividades de mantenimiento que se realizan
en el área.
En la Figura N° 8 se puede apreciar que en P1 el 73% de las actividades realizadas
por el departamento de mantenimiento son de carácter correctivo programado,
el 12% de mantenimiento preventivo, el 10% en correctivos de emergencia
y el restante se subdivide en varios más. Por ello se conrma la importancia y
la necesidad de desarrollar un plan de inspección en esta área especíca de las
instalaciones.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
49
Figura N° 8. Actividades de mantenimiento en Planta 1
Fuente: Elaboración Propia en base a datos recopilados de la empresa
interesada(2023)
Para comprender de mejor manera el comportamiento de las órdenes y avisos en
el transcurso de los meses se plantea la Figura N° 9, donde se puede ver como la
generación de órdenes y avisos varían según los meses, identicando el pico más
alto durante el mes de marzo, y el mes con menos actividad ha sido noviembre, de
igual forma se puede vericar cierta relación entre el número de órdenes y avisos
generados cada mismo, llegando a parecerse en forma, pero no iguales.
Figura N° 9. Comportamiento de órdenes y avisos durante el periodo 2022-2023
Fuente: Elaboración propia en base a datos recopilados de la empresa interesada
(2023)
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
50
>91
fallos/año
4>72 4A lto
0-10 5Unic o 3>=100K 3Mu y A lt o 5
Signif ic ati
va
3
PCCs
afectado
s
5
61-91 348-72 3
Medio
10-30
3By Pass 2<100K 1A lto 3Menor 2
Af ecta
calidad
3
30-61 224-48 2
Bajo
30-50
1Stand By 1 - - Medio 2
No
s ignif ic ati
va
1
No
afecta,
solo
costos
1
0-30 10-24 1
Muy Bajo
50-100
0 - - - - Bajo 1 - - - -
Peso relativo 4
Impacto
Peso relativo 4
Impacto
Peso relativo 5
Impacto
Peso relativo 3
Impacto
Peso relativo 3
Impacto
Peso relativo 5
Impacto
Peso relativo 3
Impacto
Peso relativo 5
Impacto
Factor de
frecuencia
#Avisos
Impacto
Operacional
Parada
Correc(dias)
Factor
capacidad no
vendida
TTD
Flexibilidad
Operacional
Unico/StandB
y
Costos de
Mantenimiento
Bs.
Seguridad y
Salud en el
Trabajo
CM
Medio
Ambiente
PTE y
Residuos
Calidad e
inocuidad
SST
MA
CA
FF
IO
FCNV
FO
3.2 Matriz de Criticidad
A continuación, se muestra el procedimiento que se aplica para realizar la matriz
de criticidad de cada uno de los equipos de la empresa en Santa Cruz. En la Figura
N°10 se pueden ver cada uno de los criterios evaluados en los equipos.
Figura N°10. Criterios de evaluación en la matriz de criticidad
Fuente: Elaboración propia (2023)
Como se observa en la anterior gura los criterios se basan en:
♦ Factor de frecuencia de avisos: relacionada principalmente al número de
fallos que tiene un equipo en un año
♦ Impacto operacional: o en este caso el número de paradas correctivas que
afectan las operaciones durante un año.
♦ Factor de capacidad no vendida: evalúa el impacto potencial de la falla de
un equipo en la capacidad de producción de la empresa.
♦ Flexibilidad Operacional: evalúa si el equipo es único, by-pass o stand-by.
♦ Costos de Mantenimiento: mano de obra, repuestos, materiales y otros.
♦ Seguridad y salud en el trabajo: se reere a los riesgos asociados a la salud
y seguridad de los trabajadores.
♦ Medio Ambiente PTE y residuos: se reere a la evaluación del impacto
ambiental de un elemento o componente en particular.
♦ Calidad e inocuidad: se reere a la evaluación del impacto que tiene la
falla o deterioro de un equipo en la calidad y seguridad de los productos o
servicios ofrecidos.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
51
Los resultados obtenidos luego de la evaluación de cada uno de los criterios se
pueden clasicar en 3:
♦ Criticidad alta (A): cuando el puntaje resultante sea mayor a 99
puntos .
♦ Criticidad media(B): cuando el puntaje obtenido este en los rangos de 67
a 99 puntos.
♦ Criticidad baja(C): cuando el puntaje obtenido sea menor a 67 puntos.
3.2.1 Criticidad de equipos en “Planta 1”
La matriz completa de los equipos no es presentada debido a la sensibilidad de
los datos que esta puede representar y al extenso número de equipos que se tienen
evaluados.
De esta forma al evaluar los equipos de P1 con los criterios mencionados se puede
conocer por medio de la Figura N° 11 que: de 453 equipos evaluados el 19% son
de criticidad alta, el 50% son catalogados como equipos de criticidad media, y el
31 % son de criticidad baja.
Figura N° 11. Porcentaje de equipos en “Planta 1” por criticidad
Fuente: Elaboración Propia (2023)
3.3 Selección de Equipos
Por medio del uso de los históricos de mantenimiento se puede observar que 223
equipos fueron atendidos bajo órdenes de mantenimiento correctivo programado
durante el periodo analizado, y que, por medio de análisis de criticidad y frecuencia
de órdenes de trabajo de cada uno de los equipos, los siguientes equipos son
postulados para realizar en base a estos el plan de inspección. En otras palabras,
los equipos que presentan mayor número de órdenes de trabajo y son de criticidad
alta (A) dentro de la “Planta 1” son listados en la Tabla N° 1.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
52
Tabla N°1. Equipos calicados para el plan de inspección por número de órdenes
y criticidad alta.
Fuente: Elaboración propia (2023)
Como se aprecia en la Tabla N°1, se identicaron 21 equipos de “Planta 1” que
han sido calicados como seleccionables debido a su historial de fallos y su alta
criticidad. Sin embargo, debido a los límites que representa el tipo de documento
que se realiza, se decide tomar en cuenta un subconjunto de los primeros 10
equipos para el desarrollo del plan de inspección. Es importante destacar que,
aunque este documento presenta el plan de inspección para 10 equipos, se reconoce
la importancia de incluir los 21 equipos en un plan de inspección completo para
abordar de manera integral los aspectos de mantenimiento y gestión de riesgos en
la “Planta 1”.
A continuación, se describen los equipos seleccionados para la realización del plan
de inspección, es importante aclarar que las envasadoras UHT THIMONNIER son
un grupo de máquinas con características similares por lo que su análisis se llevara
a cabo como un grupo.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
53
3.3.1 Envasadoras Thimonnier M4200 AS
Este grupo de equipos son los encargados de envasar los productos UHT (ultra
pasteurización), consiste de diversos subsistemas, como la alimentación de lm
que es el envase de los productos, alimentación de producto, sistemas de limpieza y
otros que son detallados en la siguiente lista obtenida a través del manual presente
en la empresa. (Thimonnier, 2004)
♦ Desenrollado. - subsistema donde se cargan las bobinas de lm y
se va desenrollando conforme se envase el producto.
♦ Impresión lm & Guía de orillo del lm. – encargado de imprimir
la fecha de vencimiento y el lote de los productos envasados.
♦ Esterilización del Film. - depósito de H2O2 interno por donde se
sumerge el lm para esterilizarlo.
♦ Escurrimiento y Secado. - conjunto de raspares y ligero
suministro de aire cálido que escurren y secan el H2O2 del lm antes de
envasar el producto.
♦ Sistema de tensión constante del lm. – un conjunto de rodillo y
batidor que suministran y mantienen una tensión constante del lm antes
de ser envasado.
♦ Conformador. – permite formar una funda de lm a lo largo del
tubo de la cánula de dosicación.
♦ Soldadura longitudinal. - permite formar un tubo de lm
soldando los bordes de este.
♦ Tirado del lm. - rodillos que tiran el lm hacia la soldadura
transversal.
♦ Dosicación. - Cánula de dosicación que llena de producto
UHT de manera continua a la funda del lm.
♦ Célula estéril. - es realizada por un ujo luminario de aire puro
caliente y presión positiva en el armario, de reconocer zona estéril y semi
estéril.
♦ Soldadura Transversal. – se realiza en el área semi estéril y
entrega el producto ya envasado.
Entre las fallas más comunes detectadas según los históricos se encuentran la
siguiente lista, en la cual se basan las tareas de inspección junto a los subsistemas
mencionados anteriormente:
♦ Sistema de Soldadura, tanto longitudinal como transversal
presentan fallas de mal sellado, relacionados con el mecanismo de
apriete de las mordazas como el estado de las resistencias de las
mismas.
♦ Rodillos, tanto del desenrollado como de tensión constante del
lm presentan fallas relacionadas con los rodamientos, arandelas y el
desgaste de los mismos.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
54
♦ Fugas, se presentan fallas en fugas de aire en el sistema
neumático, vapor y el suministro de H2O2.
♦ Raspadores, el mayor si no el único desperfecto que tienen se
relaciona con el desgaste de los mismos
♦ Fallas eléctricas y electrónicas, de distintos tipos relacionados
con la respuesta de los equipos, alarmas y las paradas inesperadas.
♦ Fallas mecánicas, en su mayoría noticadas como “ruidos
extraños” se catalogan como fallas mecánicas hasta conocer su
origen.
Como las órdenes de mantenimiento correctivo programado tienen relación directa
con las fallas detectadas en los equipos se puede conocer la frecuencia de fallos de
cada uno de los equipos siendo para el grupo Thimonnier los siguientes:
♦ Envasadora UHT Thimonnier 1: 225 Fallas al año.
♦ Envasadora UHT Thimonnier 9: 216 Fallas al año.
♦ Envasadora UHT Thimonnier 3: 200 Fallas al año.
♦ Envasadora UHT Thimonnier 4: 193 Fallas al año.
♦ Envasadora UHT Thimonnier 7: 168 Fallas al año.
♦ Envasadora UHT Thimonnier 5: 116 Fallas al año.
Debido a la alta frecuencia de fallos registrados por estos equipos, y la consulta
con el encargado del departamento de mantenimiento se llega a la frecuencia de
inspección semanal de cada uno de los equipos mencionados.
3.3.2 Procesador UHT Tetraex
Basado en el manual de Tetra pak (2004), la función principal del procesador UHT
es realizar la ultra pasteurización de los productos lácteos, lo que implica calentar
rápidamente el producto a altas temperaturas para eliminar los microorganismos
y prolongar la vida útil de los productos, manteniendo la calidad nutricional de
los mismos. A continuación, se muestra de manera general los subsistemas que
conforman este equipo y las fallas comunes que se puede presentar en estos.
♦ Sistema de precalentamiento, se detectan obstrucciones o
depósitos del producto en el intercambiador de calor como fugas y sobre
calentamientos en la caldera.
♦ Sistema de homogeneización, obstrucciones, fugas y problemas
de sellado, en los tubos y válvulas.
♦ Sistema de procesamiento UHT, bloqueos, incrustaciones,
obstrucciones en el intercambiador de calor, y problemas de suministro y
en pocos casos contaminación, en el sistema de enfriamiento.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
55
♦ Sistema de control y monitoreo, descalibraciones, daños,
lecturas incorrectas, mal funcionamiento y uctuaciones inadecuadas en
los sensores y controladores de presión y temperatura.
♦ Sistema de limpieza y esterilización, Se pueden presentar
problemas del ujo de los químicos, mal sellado entre las válvulas.
La frecuencia de fallos del equipo determinada según el histórico es de 87 fallos
por año.
3.3.3 ERCA - Termo formadora de yogurt
En el manual de ERCA (2004) se describe la función principal del equipo, producir
los envases plásticos para el yogurt en vasos pequeños a partir de láminas de material
plástico, calentando las láminas y dándoles la forma requerida usando multes,
cortar los vasitos, dosicar el producto y sellarlo. A continuación, se mencionan
los subsistemas del equipo y las fallas por las que se pueden ver afectados.
♦ Sistema de alimentación de lámina, el subsistema se puede
ver afectado por atascos, y problemas de tensión que causan arrugas o
deformaciones a las laminas
♦ Sistema de termoformado, puede ser afectado por calentamiento
desigual o insuciente, al igual que el desgaste o daño de los moldes que
ocasiona mal formaciones en los vasos.
♦ Sistema de llenado, válvulas de dosicación dañadas o
defectuosas que pueden ocasionar una mala dosicación.
♦ Sistema de sellado, sellado incompleto, generado por
temperatura o presión incorrectas.
♦ Sistema de expulsión y recolección, bloques o errores en el
transportador de salida.
♦ Sistema de control y monitoreo, descalibraciones, daños,
lecturas incorrectas, mal funcionamiento y uctuaciones inadecuadas en
los sensores y controladores de temperatura.
La frecuencia de fallos del equipo es de 85 fallas por año, dato que se relaciona
directamente con la frecuencia de inspecciones que se propone.
3.3.4 Transportes Fila 1 + Contador
En la empresa este equipo consiste en una cinta transportadora que cuenta y lleva los
productos recién envasados al área de empaquetado para su posterior almacenaje,
en base al manual de cintas transportadoras de Javu (2016), y el historial de fallas
del equipo se pueden reconocer los siguientes componentes y las fallas en las que
se basa el plan de inspección.
♦ Rodillos: Desgaste o daño en los rodillos y rodamientos.
♦ Correa transportadora: Roturas, desgaste y desalineaciones.
♦ Sensor de conteo: Fallas o sensibilidad alterada
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
56
♦ Contador: problemas de alimentación: conectividad o
controladores.
♦ Controlador de velocidad de cinta: Desajuste de controlador,
velocidades irregulares, fallas electrónicas.
♦ Motor eléctrico: sobrecalentamientos, fallas eléctricas,
reductores y otros.
La frecuencia de fallos atendidos en el presente equipo es de 54 fallos al año.
3.3.5 Procesador UHT REDA 2
Basado también en el manual de Tetra Pak (2004) cumple la misma función que el
procesador UHT mencionado anteriormente y cuentan con sistemas similares entre
sí, y a su vez los tipos de fallas que se presentan, diferenciándose en la frecuencia
de fallos que tiene cada equipo, para este equipo la frecuencia de fallos es de 52
fallos al año.
3.4 Frecuencia de inspecciones
Como lo sugieren los conocimientos generales respecto a la determinación de
las frecuencias de inspección, estas se ven denidas por distintas pautas, como
la criticidad que ya fue evaluada en el documento, el tipo de equipo, los recursos
disponibles y la frecuencia de fallas halladas a partir de los históricos de cada
equipo. Por ello a pesar que la frecuencia de fallas puede indicar realizar varias
inspecciones semanales al mismo equipo, se procedió a validar la frecuencia
de inspección de los equipos seleccionados con el supervisor encargado de
planicación en el área de mantenimiento, resultando en inspecciones semanales
para cada uno de los equipos seleccionados debido a los recursos disponibles de la
empresa y el gran porcentaje de mantenimiento correctivo presente.
3.4.1 Tareas y actividades de inspección
En esta sección se debe describir cada una de las tareas de inspección que se debe
realizar en cada equipo, las actividades que las tareas suponen, que personal estará
a cargo dependiendo de la actividad realizada y los equipos mínimos necesarios
para realizar inspecciones en los equipos.
Las tareas son propuestas en función a los sistemas o componentes que pueden
verse afectadas por posibles fallas, el personal consiste en técnicos mecánicos,
electricistas y según los recursos de la empresa se sugiere personal especializado
para algunos equipos, los equipos señalados pueden ser: lupas, linternas,
multímetros, termómetros, calibradores, cámaras de inspección y las herramientas
más especícas como cámaras termografícas, sensores de vibración y ultrasonido
están sujetas a la disponibilidad técnica de la empresa.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
57
Tabla N° 2. Tareas, Asignación de Personal, Herramientas y Actividades de
Inspección Propuestas para las Envasadoras Thimonnier.
Fuente: Elaboración propia en base a los análisis realizados (2023)
En la Tabla N° 2 se puede ver la asignación de tareas y actividades de inspección
para las envasadoras Thimonnier, relacionadas con las herramientas y el personal
recomendado. La tabla completa con los equipos restantes se encuentra adjunta en
los apéndices.
3.5 Plan de Inspección
A continuación, se presenta parte del plan de inspección propuesto donde se
puede observar las tareas y actividades de inspección para cada uno de los equipos
seleccionados, a la vez con los recursos sugeridos para cada una de las actividades
y tareas.
El cronograma para el plan de inspección se basa en los horarios de trabajo
conocido por los técnicos, que marcan 8 horas, pero 7 son de trabajo, de lunes a
sábado durante el turno de la mañana, en la Figura N°12 se puede observar el plan
de inspección contraído.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
58
En la Figura N°12 se aprecia la vista general del plan de inspección viendo su fecha
inicial propuesto el lunes 31 de julio, suponiendo que se destinan dos técnicos
para realizar las tareas de inspección, se puede apreciar que el primer ciclo de
inspección toma siete días de trabajo de siete horas laborales por día, por lo que las
tareas de inspección del primer ciclo concluyen el 8 de agosto.
Figura N°12. Vista general del primer ciclo de inspección para los
equipos seleccionados en “Planta 1”
Fuente: Elaboración Propia (2023)
4. CONCLUSIONES
En conclusión, el proyecto ha logrado cumplir con los objetivos planteados. A través
del análisis de la matriz de criticidad y la frecuencia de fallos, se ha identicado de
manera precisa los equipos críticos de la planta productiva de la empresa interesada
en Santa Cruz, esta identicación se basó en un minucioso examen de los registros
históricos de mantenimiento, lo que proporcionó una comprensión profunda de los
modos de fallo y sus respectivas frecuencias, enfocándose principalmente en la
“Planta 1” gracias a los resultados obtenidos, se ha logrado establecer los modos de
fallo y sus respectivas frecuencias mediante el análisis exhaustivo de los registros
históricos de mantenimiento.
Esta identicación se basó en un minucioso examen de los registros históricos de
mantenimiento, lo que proporcionó una comprensión profunda de los modos de
fallo y sus respectivas frecuencias.
La denición de los criterios de criticidad ha permitido clasicar y priorizar de
forma adecuada los equipos en función de su importancia operativa y el impacto
que generan sus fallos en el proceso de producción. Esto ha facilitado la toma
de decisiones estratégicas en cuanto a las actividades de mantenimiento y la
asignación de recursos.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
59
El diseño del plan de inspección detallado ha sido realizado de manera minuciosa,
considerando la frecuencia, las tareas y los procedimientos de inspección
especícos para cada equipo crítico. Se tuvo en cuenta la información recopilada
en los registros históricos de fallos, garantizando así una cobertura exhaustiva y
ecaz en la detección de posibles problemas.
Finalmente, el plan de inspección propuesto ha sido validado mediante una
revisión exhaustiva para asegurar su viabilidad y ajuste a los requerimientos del
área de mantenimiento en la empresa interesada. Esto ha garantizado que el plan
se adecue de manera óptima a las necesidades y recursos disponibles, asegurando
su implementación exitosa.
5. RECOMENDACIONES
Como resultado a los resultados del proyecto y en base a la experiencia obtenida a
lo largo de su desarrollo, se realizan las siguientes recomendaciones relacionadas
al plan de inspección presentado a la empresa interesada:
1. Establecer capacitaciones para el personal encargado de llevar a cabo las
tareas de inspección, asegurando que cuenten con los conocimientos y habilidades
necesarios para realizar las actividades de manera eciente y segura. Esto contribuirá
a garantizar la correcta ejecución del plan de inspección y la optimización de los
recursos humanos.
2. Establecer un sistema de monitoreo y seguimiento continuo del plan
de inspección, para evaluar regularmente su efectividad y realizando los ajustes
necesarios en función de los resultados obtenidos. Esto permitirá mantener la
mejora continua y la actualización del plan de inspección en respuesta a posibles
cambios en los equipos, tecnologías o condiciones operativas.
3. Fomentar una cultura de prevención y seguridad en la empresa,
promoviendo la participación activa y el compromiso de todos los empleados en la
implementación del plan de inspección.
4. Realizar evaluaciones periódicas del desempeño del plan de inspección,
mediante indicadores clave de rendimiento y métricas establecidas previamente.
Esto permitirá medir el impacto del plan en la eciencia operativa, la reducción de
fallas y averías, y los costos asociados al mantenimiento.
5. Realizar una revisión exhaustiva de la propuesta del plan de inspección,
vericando su viabilidad y adaptabilidad a los recursos disponibles y a las
necesidades especícas de la “Planta 1”. Además, se sugiere el añadir los equipos
seleccionables que fueron excluidos.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
60
5. REFERENCIAS
DIN - Deutsches Institut für Normung. (2019). DIN 31051:2019-06: Fundamentals
of maintenance.
Flores, M., Medina, D., Vargas, D., & Remache, B. (2020). Asignación de Modelos
de Mantenimiento Basada en la Criticidad y Disponibiliada del Equipo. Quito:
Ciencia America.
Marrero, R., Martinez, E., Vilalta, J., Garcia, V., & Basile, M. (2022). La
planicación del mantenimiento, su importancia en la gestión de los activos. La
Habana, Artemisa, Cuba: Ingeniería Industrial.
Moubray, J. (2004). Mantenimiento centrado en conabilidad. Gran Bretaña:
Aladon ltda.
Muganyi, P., & Mbohwa, C. (2018). Proactive Maintenance Strategic Application
to Advance Equipment Reliability. Paris: IEOM soviety International.
Mulford, E., Carrasquilla, J., & Moreno, G. (2019). Mantenimiento proactivo en la
propulsión naval-minimiza costos maximiza la conabilidad. Colombia: CIDIN.
Nuno, H., Lopes, I., & Braga, A. (2020). Condition-based maintenance
implementation: a literature review. Guimarães: Procedia Manufacturing.
Pesántez, A., & Rodrigo, S. (2009). Elaboración de un plan de mantenimiento
predictivo y preventivo en función de la criticidad de los equipos del proceso
productivo de una empresa empacadora de camarón. Guayaquil.
Pilataxi, D. (2020). Gestión del Mantenimiento y su relación con la eciencia
en las líneas de producción de las empresas lácteas de guayaquil. Guayaquil:
Universidad Politecnica Salesiaana.
Sulca, V. (2021). Implantación del sistema ERP SAP R/3 modulo PM
(mantenimiento de planta) en centrales hidroeléctricas. Lima: Universidad
Nacional Federico Villarreal.
Thimonnier. (2004). Manual de Instrucciones M4200AS. Francia.
UNE - Asociacion Española de Normalizacion. (2018). Mantenimiento.
Terminología del Mantenimiento. Madrid: EN 13306:2018.
Viveros, P., Stegmaier, R., Kristjanpoller, F., Barbera, L., & Crespo, A. (2012).
Propuesta de un modelo de gestión de mantenimiento. Ingeniare. Revista chilena
de ingeniería,.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
61
Citar como: Condarco
Calderon, Y. Dispositivo
electrónico para apoyar
el aprendizaje inicial de
lectura Braille Journal
Boliviano De Ciencias,
19(54). 62-77 https://doi.
org/10.52428/20758944.
v19i54.990
Revisado: 18/09/2023
Aceptado: 04/12/2023
Publicado: 20/12/23
Declaración: Derechos de
autor 2023 Yamil Condarco
Calderon, Esta obra está bajo
una licencia internacional
Creative Commons Atribución
4.0.
Los autores/as declaran no tener
ningún conicto de intereses
en la publicación de este
documento.
Proyecto de Ingeniería Aplicada
Dispositivo electrónico para apoyar el aprendizaje inicial
de lectura Braille
Electronic device to support the initial learning of Braille Reading
Yamil Condarco Calderón
Titulado en Ingeniería Electrónica. Universidad Privada del Valle. La Paz. Bolivia. ccy2018577@
est.univalle.edu
RESUMEN
En este artículo se presenta el diseño de un dispositivo electrónico para el apoyo
del aprendizaje de lectura de caracteres braille. El sistema de lectoescritura
braille permite a las personas con discapacidad visual interactuar con su entorno
sin la necesidad de un externo. La nalidad del dispositivo es apoyar a los
instructores en el proceso de lectura de los caracteres braille mediante el uso
de una aplicación móvil Android que permita aprender los caracteres braille
de manera secuencial y también practicar lo aprendido, una base de datos
para realizar el seguimiento y un dispositivo simulador de caracteres braille.
El dispositivo simulador braille fue diseñado mediante impresión 3D y se
comunica con el dispositivo móvil inalámbricamente, se utilizó una base de
datos con acceso mediante web y conexión fuera de la red de área local LAN
(en inglés: ‘Local Area Network’, conocido como LAN) mediante el uso de
una red privada virtual VPN (en inglés: ‘Virtual Private Network’, conocido
como VPN) para lograr registrar y dar seguimiento del uso del dispositivo. Se
logró diseñar un dispositivo que permita apoyar en el proceso de aprendizaje de
lectura braille, se realizaron prueba y en coordinación con la regional La Paz del
Instituto Boliviano de la Ceguera se obtuvieron recomendaciones que permitirán
mejorar el desempeño del dispositivo braille a futuro.
Palabras clave: Aplicación Android. Dispositivo Electrónico. Impresión 3D.
Lectura Braille. Discapacidad Visual.
ABSTRACT
This article presents the design of an electronic device to support learning to read
braille characters. The braille literacy system allows visually impaired people to
interact with their environment without the need for an outsider. The purpose of
the device is to support instructors in the process of reading braille characters
through the use of an Android mobile application that allows learning braille
characters sequentially and also practicing what has been learned, a database to
track and a braille character simulating device. The braille simulator device was
designed by 3D printing and communicates wirelessly with the mobile device,
a database with web access and connection outside the local area network LAN
(in English: ‘Local Area Network’, known as LAN) was used by using a VPN
virtual private network (in English: ‘Virtual Private Network’, known as VPN) to
achieve record and track the use of the device. It was possible to design a device
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
62
that allows support in the braille reading learning process, tests were carried out
and in coordination with the regional La Paz of the Bolivian Institute of Blindness,
recommendations were obtained that will improve the performance of the braille
device in the future.
Keywords: Android Application. Braille Reading. Electronic Device. Visual
Disability. 3D Printing.
1. INTRODUCCIÓN
El sistema de lectoescritura braille permite a las personas con discapacidad visual
realizar una comunicación con la sociedad y su entorno sin la necesidad de un
externo, el braille se puede encontrar en muchos sitios con mayor frecuencia,
por ejemplo, en: ascensores, tarjetas de recarga de saldo, puertas de ingreso o
incluso billetes dependiendo el país. Conocer, practicar y fomentar el sistema de
lectoescritura braille es importante para una adecuada integración de las personas
con discapacidad visual en la sociedad. La alfabetización braille es leer, comprender
y escribir en braille (Braille Works, 2022). El braille es un medio de comunicación
para las personas con discapacidad visual como se reeja en el artículo 2 de la
Convención sobre los Derechos de las Personas con Discapacidad y es esencial
para la educación, la inclusión y la cultura. (NACIONES UNIDAS, 2006).
“Todas las personas, si viven lo suciente, experimentarán en su vida al menos
una enfermedad ocular que requerirá la atención adecuada. En todo el mundo,
por lo menos 2.200 millones de personas padecen deciencia visual o ceguera”.
(Organización Mundial de la Salud, 2020). En Bolivia, según el último censo
realizado en 2012 por el Instituto Nacional de Estadística, INE, se tiene que la
totalidad de personas con alguna dicultad permanente es de 342.919 (INE, 2012),
del cual un 47% pertenece a las personas con limitaciones para ver (ceguera o baja
visión).
“El braille es esencial para la alfabetización y el aprendizaje permanente de los
ciegos, para su libertad de expresión y opinión, así como para su inclusión social”.
(Unión Mundial de Ciegos, 2021). El sistema de lectoescritura braille permite
que las personas con discapacidad visual puedan desarrollar la lectoescritura por
medio del tacto y de este modo poder acceder a las posibilidades que brinda el
conocimiento. “El sistema de lectoescritura braille es el medio más directo y seguro
para acceder a la comunicación escrita y, en consecuencia, a las tecnologías y a la
información en distintas áreas del conocimiento”. (Ministerio de Educación, 2013)
“El braille es indispensable para las personas con discapacidad visual (no
olvidemos que, entre otras cosas, hace posible el acceso a las nuevas tecnologías).
Es conveniente matizar que es posible que las propiedades del tacto limiten la
velocidad lectora, pero no la comprensión. Hay muchas personas ciegas que
declaran que cuando quieren de verdad entender algo y profundizar en ello,
preeren leerlo directamente por el tacto.” (Martinez-Liébana & Polo Chacón,
2004). La lectura táctil es un proceso de síntesis, va de lo signicativamente más
simple, letra, numero, símbolo, sílaba, a lo más complejo, palabra, frase. (Alonso,
y otros, 2015). Es importante que el estudiante del sistema de lectoescritura braille
comience aprendiendo los caracteres de este, gracias a ello se podrá tener la base
para un aprendizaje a mayor profundidad.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
63
Se diseñó y construyó un dispositivo electrónico que permite apoyar en el proceso
inicial del aprendizaje de sistema de lectoescritura braille, para ello se realizó un
mecanismo que permite desplegar los caracteres del sistema de lectoescritura braille
utilizando servomotores que son controlados mediante un microcontrolador, este
último obedece las órdenes dadas pon una aplicación móvil previamente diseñada,
la comunicación entre ambas es de manera inalámbrica. Se cuenta también con una
base de datos donde se almacena el fecha y hora del inicio de sesión.
2. METODOLOGÍA
La metodología desarrollada en el presente proyecto es experimental debido a que
se hizo un análisis de prototipo por fases tomando en consideración el diseño y
rediseño del dispositivo en relación con los resultados del prototipo logrando así
una simulación experimental. Se realizó el diseño del mecanismo braille utilizando
el software Autodesk Fusion 360 y en base a las dimensiones recomendadas en el
Documento técnico B1: Parámetros dimensionales del braille de la Organización
Nacional de Ciegos Españoles. Utilizando el software UltiMaker Cura se aumentó
el tamaño de las piezas a una escala 3:1 para su posterior impresión en 3D. La
aplicación Android fue desarrollada en Android Studio utilizando Java como
lenguaje de programación.
2.1 ANÁLISIS DE REQUERIMIENTOS
Para que el proyecto se pueda comunicar con la persona con discapacidad visual
es necesario contar con un medio auditivo que permita dicha comunicación, el
proyecto contempla letras y signos de puntuación para el aprendizaje. Se cuenta con
un modo que permite a la persona con discapacidad visual practicar lo aprendido.
Se registra en una base de datos la fecha y hora del último ingreso a la aplicación,
se realiza el registro bajo cualquier condición de red con acceso a internet.
2.2 DISEÑO DE ALTO NIVEL
Se tiene un servidor (Base de Datos, Web y VPN) que se comunica de manera
inalámbrica con la aplicación Android para que esta pueda cargar y descargar
datos del servidor. La aplicación Android, utilizando Bluetooth, se comunica
inalámbricamente con el microcontrolador que controla el mecanismo de
despliegue de caracteres braille como se observa en la Figura N°1.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
64
Figura N° 1
Diagrama de bloques del proyecto
Fuente: Elaboración Propia, 2023.
2.2.1 SERVIDOR
Se realizó el diseño de un servidor base de datos que permite registrar y almacenar
la información de la persona con discapacidad visual. Para consultar mediante una
página web los datos almacenados se realizó un servidor web. Es necesario que el
servidor base de datos y web permita una conexión con usuarios fuera de la red
local, para ello se utilizó un servidor VPN.
2.2.2 APLICACIÓN ANDROID
La aplicación Android puede comunicarse con el servidor de datos para vericar
que solamente personas cuyo usuario y contraseña sean correctas, tengan acceso a
los recursos de la app. También permite una comunicación con el microcontrolador
para el control del mecanismo de despliegue de caracteres braille.
2.2.3 MICROCONTROLADOR
El microcontrolador puede controlar los actuadores del mecanismo braille a
solicitud de la aplicación Android.
2.2.4 MECANISMO DE DESPLIEGUE CARACTERES BRAILLE
El mecanismo de despliegue braille permite cualquier combinación posible del
símbolo generador braille. Dicho mecanismo toma como base las dimensiones
recomendadas para los caracteres.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
65
2.3 DISEÑO DE BAJO NIVEL
2.3.1 SERVIDOR
2.3.1.1 VPN: ZeroTier
Para realizar una conexión remota fuera de la red LAN (Local Area Network), fue
necesario el uso de una red VPN (Virtual Private Network). Para este propósito se
seleccionó la VPN ZeroTier debido a que no necesita apertura de puertos de red en
comparación a otras alternativas como One VPN.
2.3.1.1.1 Creación de red ZeroTier
Para la creación de la red VPN mediante ZeroTier, es necesario contar con una
cuenta en su plataforma, se debe crear una cuenta y registrarla utilizando un correo
electrónico en su página web https://www.zerotier.com/. Realizado el registro, se
procedió a la creación de la red mediante el botón “Create A Network”.
2.3.1.1.2 Instalación de ZeroTier en Raspberry Pi 4
Para la instalación de la VPN ZeroTier en la Raspberry, se selecciona la página
de descarga de ZeroTier (https://www.zerotier.com/download/). Para la Raspberry
es necesario buscar el apartado LINUX (DEB/RPM) y copiar la línea de código
correspondiente a GPG. Una vez nalizado el proceso, se ingresa el comando
“sudo systemctl enable zerotier-one” para habilitar la VPN. Se vuelve a la página
de ZeroTier donde se tiene nuestra red y se copia el ID. Para unirnos a la red VPN,
se deberá ingresar el siguiente código con la ID de la red “Sudo zerotier-cli join
ID_RED_VPN”. Se debe autorizar el acceso a la red mediante el centro de control
de la red ZeroTier. Para vericar, con la conexión establecida mediante PuTTY se
ingresa el siguiente código “sudo zerotier-cli listnetworks”.
2.3.1.1.3 Instalación de ZeroTier en dispositivo Android
Se instaló la aplicación ZeroTier One en los dispositivos Android para que también
puedan acceder a la red VPN. Una vez instalada la aplicación, se añadió y activó
la red VPN del proyecto, se debe autorizar la conexión en el centro de control
ZeroTier. Una vez concedido los permisos y activada la red VPN, se debe realizar
una conguración adicional para permitir que la red VPN también funcione
mediante el uso de datos móviles, para ello se debe hacer clic en “Use Cellular
Data”. Para habilitar la comunicación entre dispositivos con conexión de datos
móviles, se debe activar la opción “ZeroTier RFC4193(/128 for each device)” en
la web ZeroTier.
2.3.1.1.4 Instalación de ZeroTier en ordenador (PC o Laptop)
Para la instalación de la VPN ZeroTier en ordenador, se debe descargar e instalar
la aplicación desde la página web de ZeroTier. Con la aplicación abierta, se debe
copiar el “Network ID” de ZeroTier y pegarlo en la casilla ubicada a la izquierda
del botón “Join Network” para después pulsar sobre este último. En el centro de
control de ZeroTier (Web), se autoriza el acceso, se ingresa su correspondiente
descripción y nombre.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
66
2.3.1.2 Servidor Web
Se eligió APACHE2 como servidor web, para proceder con la instalación de
APACHE2, se debe ingresar el comando “sudo apt install apache2” en la Raspberry
Pi mediante PuTTY. Para nalizar se instaló el lenguaje PHP, para ello se debe
ingresar el comando “sudo apt install php” en la Raspberry Pi
2.3.1.3 Servidor Base de Datos
Para instalar el servidor de datos se debe ingresar el comando “sudo apt install
mariadb-server php-mysql”, la ejecución de este comando inicia la instalación
del Sistema de gestión de base de datos MariaDB. Se debe reiniciar el servidor
APACHE2 para que se reejen los cambios realizados, para ello se ingresa el
comando “sudo service apache2 restart”. Posteriormente “sudo mysql_secure_
installation”, este comando permite mejorar la seguridad de la instalación de
MariaDB y a su vez la posibilidad de establecer una contraseña para la cuenta
raíz. phpMyAdmin es una herramienta gratuita, que permite acceder a todas las
funciones de la base de datos mediante una interfaz web, se procede a instalar
phpmyadmin mediante el comando “sudo apt install phpMyAdmin”. En la base de
datos creada anteriormente, se debe crear una nueva tabla e indicar el número de
columnas. Una vez creada la tabla “usuarios”, se procede a dar propiedades a las
columnas.
2.3.2 APLICACIÓN ANDROID
2.3.2.1 Creación de aplicación usando Android Studio
Se creó la aplicación utilizando un API 23 bajo el nombre de Dispositivo Braille.
Se utilizó es el entorno de desarrollo integrado (IDE) ocial para el desarrollo de
aplicaciones para Android (Google Developers, 2022). La primera Activity permite
iniciar sesión y registrar la fecha y hora de ingreso. La segunda Activity permite
seleccionar el dispositivo braille y elegir entre los 4 modos disponibles (secuencial
letras, secuencial símbolos, práctica letras, práctica símbolos).
2.3.2.2 Primera Activity: Inicio de Sesión
La primera activity tiene como nalidad registrar en la base de datos el ingreso a
la aplicación solamente para usuarios autorizados, en caso de intentar ingresar un
usuario que no se encuentre en la base de datos “usuarios”, este no podrá ingresar
a la aplicación y se emitirá una alerta mediante altavoz. Se debe emitir mediante
parlantes indicaciones auditivas que indiquen el estado de autorización de ingreso.
En caso de ingresar un usuario registrado en la base de datos “usuarios”, la
aplicación inicia la segunda activity.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
67
Figura N° 2
Primera Activity
Fuente: Elaboración Propia, 2022.
2.3.2.3 Segunda Activity: Conexión Bluetooth y Modos
La segunda activity tiene como nalidad el establecer una comunicación entre
el dispositivo móvil Android y el dispositivo braille utilizando la comunicación
Bluetooth. Una vez establecida la comunicación, el código realizado permite la
selección del modo a utilizar (Secuencial Abecedario, Secuencial Símbolos,
Practica Abecedario, Practica Símbolos), también cuenta con un botón táctil para
regresar al menú inicial de selección de modo. Para poder obtener los permisos y
conguraciones necesarias para el objetivo de la activity es necesario modicar el
archivo Android maniest.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
68
Figura N° 3
Segunda Activity
Fuente: Elaboración Propia, 2022.
2.3.3 MICROCONTROLADOR
El microcontrolador tiene como objetivo recibir datos del dispositivo móvil
Android mediante comunicación Bluetooth, dependiendo el valor recibido se debe
realizar una acción correspondiente utilizando los servomotores para emular los
puntos altos y bajos de la celda braille. El código fue compilado bajo la plataforma
Arduino IDE.
2.3.4 MECANISMO DE DESPLIEGUE CARACTERES BRAILLE
Para el diseño del mecanismo de despliegue braille se deberán tomar las
dimensiones mencionadas en la Figura N° 4. La escala utilizada es de 3:1, esta
escala está relacionada con las características de la impresora 3D (ancho de línea y
altura de capa). Una menor escala implica mejores características de impresora 3D,
mayor tiempo de impresión y mejor acabado.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
69
Figura N° 4
Dimensiones caracteres braille
Fuente: (Comisión Braille Española, 2014)
2.3.4.1 PIN BRAILLE
El pin braille tiene como objetivo principal el simular un carácter braille. Esta pieza
tiene contacto directo con la persona con discapacidad visual.
Figura N° 5
Diseño Pin braille Final
Fuente: Elaboración Propia, 2022.
2.3.4.2 DESLIZANTE
2.3.4.2.1 Deslizante izquierdo
El deslizante izquierdo permite modicar la altura de los 3 pines braille de la
primera la del caracter, esta pieza utiliza una cremallera para modicar su posición
en relación con el movimiento giratorio del engranaje conducido.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
70
Figura N° 6
Diseño Deslizante Izquierdo Final
Fuente: Elaboración Propia, 2022.
2.3.4.2.2 Deslizante derecho
El deslizante izquierdo permite modicar la altura de los 3 pines braille de
la segunda la del caracter, esta pieza utiliza una cremallera para modicar su
posición en relación con el movimiento giratorio del engranaje conducido.
Figura N° 7
Diseño Deslizante Derecho Final
Fuente: Elaboración Propia, 2022.
2.3.4.3 ENGRANAJES
Se usa la conguración tren de engranajes compuestos donde se tiene un engranaje
conductor y engranaje conducido compuesto para aumentar el número nal de
vueltas que se puede obtener usando los grados del servomotor. Esta conguración
se aplica para cada deslizante
2.3.4.3.1 Engranaje conductor
El engranaje conductor se acopla al servomotor y permite realizar un movimiento
giratorio en el engranaje conducido dependiendo los grados del servomotor.
Figura N° 8
Diseño Engranaje Conductor
Fuente: Elaboración Propia, 2022.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
71
2.3.4.3.2 Engranaje conducido
Se tiene un engranaje conducido compuesto que permite mantener el sentido de
giro del engranaje conductor y aumentar el número de vueltas para transformar el
movimiento giratorio a uno lineal utilizando al deslizante braille.
Figura N° 9
Diseño Engranaje Conducido
Fuente: Elaboración Propia, 2022.
2.3.4.4 CAJA DE CELDA BRAILLE
La celda braille permite tener los pines braille correctamente alineados y con
las distancias entre si de acuerdo con los parámetros dimensionales del braille.
Mediante los oricios laterales, permite añadir el eje para los engranajes y
alinearlos con los deslizantes.
Figura N° 10
Diseño Caja de Celda braille Final
Fuente: Elaboración Propia, 2022.
2.3.4.5 PORTASERVO
El portaservo permite jar el servomotor al dispositivo. Se diseñó esta pieza
separada de la caja de celda braille de modo que permita utilizar esta última con otro
actuador que no sea un servomotor sin la necesidad de rediseñar todo nuevamente.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
72
Figura N° 11
Diseño Portaservo Final
Fuente: Elaboración Propia, 2022.
2.3.4.6 CHASIS
El chasis del dispositivo permite tener en su interior: todas las piezas
diseñadas, el microcontrolador, los servomotores y el conector de
alimentación del dispositivo.
Figura N° 12
Diseño de Chasis Final
Fuente: Elaboración Propia, 2022
3. RESULTADOS
Sé logro diseñar un dispositivo electrónico que permita apoyar en el proceso inicial
de aprendizaje de la lectura de los caracteres braille. Se tiene una página web donde
se puede consultar los datos almacenados en la base de datos del Raspberry Pi
4. La aplicación Android controla al dispositivo braille utilizando la tecnología
Bluetooth e interactúa con la persona con discapacidad visual a través del control
táctil en la pantalla y mediante altavoz dando instrucciones. Las piezas fueron
diseñadas utilizando el software Fusion 360 que nos permite garantizar la estética,
la forma, el ajuste y la función. (Autodesk, 2021). En el repositorio https://github.
com/YamCC16/Project-Braille-Univalle se tiene con mayor detalle los resultados
del proyecto.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
73
Figura N° 13
Dispositivo Braille Final
Fuente: Elaboración Propia, 2022
Se realizaron pruebas con el director departamental La Paz del Instituto Boliviano
de la Ceguera como se aprecia en la Figura N° 14. Posterior a las pruebas realizadas,
se reciben las conclusiones y recomendaciones al proyecto por parte del Instituto
Boliviano de la ceguera donde se resalta la utilidad del prototipo como se puede
apreciar en la carta escaneada (Figura N°15).
Figura N° 14
Pruebas de uso del dispositivo con el Instituto Boliviano de la Ceguera
Fuente: Elaboración Propia, 2023
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
74
Figura N° 15
Conclusiones y recomendaciones emitidas por el Instituto Boliviano de la
Ceguera
Fuente: Instituto Boliviano de la Ceguera, 2023
4. CONCLUSIONES
Se logró diseñar un dispositivo electrónico IOT para el apoyo en el proceso del
aprendizaje inicial de lectura de los caracteres del sistema de lectoescritura braille
utilizando: servidores (web y base de datos) para el registro de actividad, una
aplicación móvil Android que controle el dispositivo braille que recibe datos de
acción a través de un microcontrolador mediante comunicación Bluetooth. Se
realizó la evaluación de software y hardware para la elaboración del proyecto
y se utilizaron tecnologías en base a estos criterios. Se diseñó el mecanismo de
despliegue para los caracteres braille a una escala 3:1 en relación con las dimensiones
recomendadas por el ONCE. Se desarrolló el software necesario que permita el uso
de una aplicación móvil Android para el control del despliegue de los caracteres
braille mediante comunicación inalámbrica Bluetooth entre el dispositivo móvil
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
75
y el dispositivo braille. En coordinación con el director del Instituto Boliviano de
la Ceguera, se llegó a la conclusión de que cualquier dispositivo que tenga como
nalidad el imitar caracteres braille debe presentar esencialmente: dimensiones
relacionadas a normativas, permanencia de los distintos caracteres (deben ofrecer
resistencia a la presión), supercie de contacto sin asperezas. El proyecto puede
ser enfocado en infantes, el seguimiento de avance deberá ser realizado por el
instructor en coordinación con el padre de familia, para ello es necesario que:
el dispositivo cuente con bordes redondeados, la supercie de contacto debe ser
suave y agradable, no deben existir ruidos que distraigan la atención del infante.
5. AGRADECIMIENTOS
Agradecer a cada uno de mis docentes, que a lo largo de mi formación académica
pudieron compartir sus conocimientos. Al director del Instituto Boliviano de la
Ceguera por brindarme su apoyo y sabiduría.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
76
6. REFERENCIAS
Alonso, A., Arangáiz, I., Blanco, J., Dolcet, A., Durán, M., Fernández, M., . .
. Molina, A. (2015). Documento técnico B 11-1: La didáctica del braille más
allá del código. Nuevas perspectivas en la alfabetización del alumnado con
discapacidad visual. Obtenido de www.once.es: https://www.once.es/servicios-
sociales/braille/documentos-tecnicos/documentos-tecnicos-relacionados-con-el-
braille/documentos/b11-didactica-del-braille-v1.pdf
Autodesk. (2021). ¿Qué es Fusión 360? Obtenido de autodesk.com: https://www.
autodesk.com/products/fusion-360/overview?term=1-YEAR&tab=subscription
Braille Works. (13 de 01 de 2022). Why is Braille Literacy So Critical? Obtenido
de brailleworks.com: https://brailleworks.com/braille-literacy-vital-academic-
improvement-employment/
Comisión Braille Española. (2014). Documento técnico B 1: Parámetros
dimensionales del braille. Obtenido de Organización Nacional de Ciegos Españoles
(ONCE): https://www.once.es/servicios-sociales/braille/documentos-tecnicos/
documentos-tecnicos-relacionados-con-el-braille/documentos/b1-parametros-
dimensionales-del-braille-V1/download#:~:text=Dimensiones%20de%20la%20
celda%20braille,4%20a%202%2C75%20mm.
Google Developers. (2022). Introducción a Android Studio. Obtenido de
developer.android.com: https://developer.android.com/studio/intro
INE. (2012). BOLIVIA: PERSONAS CON ALGUNA DIFICULTAD
PERMANENTE Y TIPO DE DIFICULTAD, SEGÚN DEPARTAMENTO,
PROVINCIA Y MUNICIPIO, CENSO 2012. Obtenido de ine.gob.bo: https://
nube.ine.gob.bo/index.php/s/YfosWo1Tj3MvhjT/download
Martinez-Liébana, I., & Polo Chacón, D. (2004). Guía didáctica para la
lectroescritura braille (Primera ed.). Madrid, España: IRC, S. L. Obtenido de
http://bibliorepo.umce.cl/libros_electronicos/diferencial/edtv_30.pdf
Ministerio de Educación. (2013). Procesos educativos para el aprendizaje del
Braille y enseñanza de las matemáticas utilizando el ábaco como principio lógico.
Obtenido de https://www.minedu.gob.bo/les/publicaciones/veaye/dgee/jica8_
APRENDIZAJE_DEL_BRAILLE-ABACO.pdf
NACIONES UNIDAS. (2006). CONVENCIÓN SOBRE LOS DERECHOS DE
LAS PERSONAS. Obtenido de www.un.org: https://www.un.org/esa/socdev/
enable/documents/tccconvs.pdf
Organización Mundial de la Salud. (2020). Informe mundial sobre la
visión. Obtenido de apps.who.int: https://apps.who.int/iris/bitstream/hand
le/10665/331423/9789240000346-spa.pdf
Raspberry Pi Foundation. (2021). Raspberry Pi 4. Obtenido de raspberrypi.com:
https://www.raspberrypi.com/products/raspberry-pi-4-model-b/
Unión Mundial de Ciegos. (2021). Declaración de la UMC en el Día Mundial del
Braille. Obtenido de worldblindunion.org: https://worldblindunion.org/es/blog/
news/wbu-statement-for-world-braille-day-4-january-2021/
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
77
Citar como: LE NOIR, C., &
Cardoso Velasco , A. Análisis
y cálculo de los caudales de
evento extremo mediante
tormentas estocásticas en
la cuenca de Misicuni –
Cochabamba, Bolivia. Journal
Boliviano De Ciencias,
19(54). 78-114 https://doi.
org/10.52428/20758944.
v19i54.939
Revisado: 30/08/2023
Aceptado: 01/12/2023
Publicado: 20/12/23
Declaración: Derechos de
autor 2023 YClaude Le Noir,
Andrés Cardoso Velasco,
Esta obra está bajo una
licencia internacional Creative
Commons Atribución 4.0.
Los autores/as declaran no tener
ningún conicto de intereses
en la publicación de este
documento.
Artículo de revisión bibliográca
Análisis y cálculo de los caudales de evento extremo
mediante tormentas estocásticas en la cuenca de Misicuni
– Cochabamba, Bolivia
Analyses and calculation of the extreme event discharges with stochastic storms in the Misicuni
basin – Cochabamba, Bolivia
Andrés Cardoso Velasco1 y Claude Le Noir 2
1 Universidad del Valle, Tiquipaya, Bolivia, andrescardoso35@gmail.com 2 Universidad del Valle,
Tiquipaya, Bolivia, lenoirclaude10@gmail.com
RESUMEN
El cálculo de los caudales máximos por medio de la generación estocástica de
tormentas elípticas dentro de la cuenca Misicuni se realizó con los softwares
especializados IT-LluviaNH y IT-Inundación del Banco Interamericano de
Desarrollo desarrollado por la plataforma CAPRA, obteniendo las curvas
PADF características y 300 escenarios de tormentas estocásticas evaluados en
los modelos hidrológicos e hidrodinámicos resultando en hidrogramas a nivel
de presa y de subcuencas para diferentes periodos de retorno. Se determinaron
también caudales máximos por medio de metodologías convencionales
relacionando las curvas IDF y tormentas de diseño.
La comparación gráca y numérica de los hidrogramas a la salida de la cuenca
permitió vericar la variación entre las metodologías aplicadas y el impacto
en el aliviadero de la presa a través del tránsito de avenidas sobre el embalse.
Los caudales máximos estocásticos resultaron inferiores a los determinados
por las metodologías convencionales. Esto se debe a la no uniformidad de
las intensidades de precipitación sobre el área de la cuenca. Sin embargo,
contemplando la simultaneidad de escenarios de evento extremo independientes
en cada subcuenca (aplicando porcentajes muy bajos a la probabilidad de
excedencia) se tienen caudales máximos similares entre las metodologías.
Asimismo, se calculó la proyección de los caudales con periodo de retorno de 2,
5, 10, 20, 50 y 100 años a periodos de retorno de 1000 y 10000 años para ambas
metodologías. El impacto de los caudales estocásticos máximos laminados no
representa un riesgo para el aliviadero de la presa al ser menores al caudal de
diseño.
Palabras clave: PADF, estocástico, determinístico, hidrología, lluvia elíptica,
presas
ABSTRACT
The calculation of the maximum ows through the stochastic generation of
elliptical storms within the Misicuni basin was realized with the specialized
software IT-LluviaNH and IT-Inundación from the Inter-American Development
Bank written by the platform CAPRA (Probabilístic Evaluation of Risks and
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
78
Vulnarablitiy) from the Andean University of Colombia, obtaining the characteristic
PADF curves and 300 stochastic storm scenarios on the basin evaluated in the
hydrological and hydrodynamic models resulting in hydrographs at the level of dam
and sub-basins for dierent return periods. Maximum ows also were determined
by conventional methodologies relating the IDF curves and design storms.
The graphic and numerical comparison of the hydrographs at the exit of the basin
allowed to verify the variation between the methodologies applied and the impact
on the spillway of the dam through the transit of oods on the reservoir. The
maximum stochastic ow rates were lower than those determined by conventional
methodologies. This is due to the non-uniformity of precipitation intensities over
the basin area. However, considering the simultaneity of independent extreme
event scenarios in each sub-basin (applying very low percentages to the probability
of exceedance) the maximum ows between the methodologies are similar. In
addition, projection of the ows with return period of 2, 5, 10, 20, 50 and 100 years
to return periods of 1000 and 10000 years for both methodologies was calculated.
The laminated maximum stochastic ows do not represent a risk for the +spillway
of the dam as they are lower than the design ows.
keywords : PADF, stochastic, deterministic, hydrology, elliptical rain.
1. INTRODUCCIÓN
Los estudios hidrológicos de eventos extremos representan gran importancia para
el diseño, operación y control de embalses (Aldana Flores et al., 2022). Estos
estudios pueden resultar simple para cuencas pequeñas, ya que la modelación
“convencional-agregado-determinístico”, posibilita analizar un comportamiento
hidrológico homogéneo. Por el contrario, el análisis para cuencas de mayor área
resulta más complejo (Shaman et al., 2004; Campos Aranda, 1992), debido a
que las precipitaciones ocurren por sectores, de este modo, el comportamiento
hidrológico resulta variable. Por lo que, para cuencas grandes se recomienda
desarrollar estudios de carácter “semi distribuido o distribuido” y “determinístico
o estocástico”.
No obstante, es prudente mencionar que toda cuenca presenta un comportamiento
heterogéneo a consecuencia del relieve, la capacidad de drenaje, perl altitudinal,
orientación, climas, tipos de suelos, uso de suelo, entre otras. Por lo que diferenciarlas
representa cierta dicultad. Ante ello, Chow (1994), distingue a una cuenca
pequeña por la sensibilidad a las lluvias de alta intensidad y de corta duración, en
la cual predominan las características físicas del suelo respecto a las del cauce y
su tamaño puede variar de 4 hasta 130 km2. Por su parte, Campos Aranda (1992),
por medio de la clasicación de I-Pai Wu y R. Springall, indica que una cuenca
pequeña tiene una supercie de 25 a 250 km2. Mientras que, Sandoval Erazo y E.
P. Aguilera Ortiz (2014), determinan un área máxima de 45 km2 para una cuenca
homogénea pequeña en terreno montañoso. No obstante, para un relieve plano en
área tropical, el World Meteorological Organization (WMO) (1987) indica que una
cuenca homogénea pequeña puede tener un área de hasta 600 km2.
En Bolivia, tres cuencas grandes ya fueron estudiados de forma positiva con la
metodología BID-CAPRA. Rio Grande (102.062 km2) (ITEC 2015), Rio Rocha
(3655 km2) (ITEC 2015) y Río Icona (2189 km2) (COCA 2021). Ahora la metodología
BID-CAPRA será aplicado a la Cuenca del río Misicuni correspondiente al
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
79
Proyecto Múltiple Misicuni (PMM), de la ciudad de Cochabamba-Bolivia, (344
km2) y comparado los resultados con los resultados de un cálculo conforme el
concepto de una cuenca pequeña.
Este estudio justica su importancia debido a la magnitud de la demanda hídrica
(agua potable y de riego) y energética existente en los municipios del valle
central de Cochabamba (Lopez, 2015). Por lo que, compete analizar los estudios
convencionales desarrollados para el diseño del PMM. En este sentido, la presente
investigación tiene por objetivo calcular los hidrogramas de evento extremo de
la cuenca Misicuni mediante la generación de tormentas estocásticas elípticas,
comparar con resultados de estudios convencionales, y en caso de grandes
diferencias, elaborar alternativas a las políticas de operación del embalse en
ocurrencia de crecidas con niveles altos en el embalse.
1.1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
- Procesar y rellenar las series de precipitación diaria de las estaciones
dentro de la cuenca Misicuni en el periodo 1967-2020.
- Determinar y procesar curvas PADF y escenarios estocásticos de tormenta
para diferentes periodos de retorno por medio del software IT-LluviaNH
del BID en base a series de precipitación diaria de las estaciones de la
cuenca.
- Establecer un modelo hidrológico de la cuenca Misicuni mediante HEC-
HMS.
- Procesar y generar hidrogramas de evento extremo por medio del software
IT-Inundación del BID y HEC-HMS.
- Comparar gráca y numéricamente, hidrogramas y caudales máximos de
los eventos extremos en la cuenca determinados con lluvias estocásticas,
con los eventos extremos determinados con tormentas de diseño (método
convencional).
- Vericar la consecuencia de los caudales determinados en el nivel de
seguridad de las actuales políticas de manejo del embalse Misicuni.
2. MATERIALES Y MÉTODOS
2.1. CARACTERÍSTICAS DEL ÁREA DEL ESTUDIO
La presa del embalse Misicuni se sitúa al noreste de la ciudad de Cochabamba
(Figura 1) en las coordenadas 17°5′29.98″ Sur y 66°19′48. 65″ Oeste, la altura de
la represa es de 120 m. El nivel de rebalse del vertedero, que proteja la represa
vertedero, está en 3774 m s.n.m. El volumen del embalse creado en esta cota es de
180 millones de m3.
La cuenca resulta en la composición de 3 subcuencas (Figura 2). Cuyas características
se presentan en la Tabla 1, Tabla 2 y Tabla 3. Su totalidad representa un área de
344.36 km2, un perímetro de 130.26 km, una pendiente media de 23.5%, una altura
media de 4300 m s.n.m. (nivel más alto=5014 m s.n.m. – nivel más bajo=3692 m
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
80
s.n.m.) y, un tiempo de concentración de 4 horas. El área es característico de la
zona andina, por lo que se destaca las altas cumbres cordilleranas, registro de bajas
temperaturas (entre el día y la noche), nevadas en ciertas épocas del año, vientos y
poca cobertura vegetal.
Figura 1: Ubicación geográca – Cuenca Misicuni
Fuente: Elaboración propia
Tabla 1: Supercies y perímetros por subcuencas
Subcuenca Área Perímetro
Km2 Km
Sivingani 77.29 61.02
Titiri 167.44 86.70
Serkheta 99.63 69.54
Fuente: Elaboración propia
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
81
Figura 2: Subcuencas
Fuente: Elaboración propia
Tabla 2: Clasicación del relieve del terreno por subcuenca
Subcuenca Clasicación del terreno
P (%) Relieve
Sivingani 32.57 Fuertemente accidentado
Titiri 24.55 Fuertemente accidentado
Serkheta 37.85 Muy fuertemente accidentado
Fuente: Elaboración propia
Tabla 3: Tiempo de concentración por subcuenca
Subcuenca Promedio
Horas Minutos
Sivingani 1.91 114.80
Titiri 3.96 237.68
Serkheta 2.76 165.34
Fuente: Elaboración propia
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
82
Con respecto al modelo de inltración se aplicó el modelo del Número de la
Curva (CN) que fue desarrollado por el Servicio de Conservación de Suelos
(SCS) de Estados Unidos [19], para la estimación del escurrimiento en estudios de
determinación de caudales máximos sobre los mapas [14 y 15] y, mediante algebra
de mapas en la plataforma SIG ArcGis 10.5, se elaboró el mapa CNII de la Cuenca
de Misicuni (Figura 3).
Figura 3: Mapa CNII de la Cuenca Misicuni
Fuente: Elaboración propia
Se obtuvo el CN representativo para la totalidad de la cuenca Misicuni resultando
en un CNIII igual a 78.20. De igual manera se determinó los números CNIII para
las 3 principales subcuencas como son Titiri, Serkheta y Sivingani. Obteniendo
valores similares para las subcuencas Sivingani y Titiri con valores de 76.51 y
76.10, para la subcuenca Serkheta se obtuvo un CN mayor resultando en 82.65.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
83
2.2. PRECIPITACIONES EN EL ÁREA DE ESTUDIO
La ubicación de las estaciones del Proyecto Misicuni se presentan en la Figura 4, y
su información general en la Tabla 4. La base de datos original con los registros de
precipitaciones diarias de las estaciones fue proporcionada por parte de la empresa
Misicuni. Los datos fueron procesados en planillas Excel para una oportuna
identicación de la disponibilidad de datos. La fecha inicial de operación de las
primeras estaciones de Misicuni es desde julio de 1967. Según el procesamiento
de las series originales de datos, el registro de cada serie es discontinuo (Tabla 5).
Figura 4: Ubicación de las estaciones pluviométricas
Fuente: Elaboración propia
Tabla 4: Información general de las estaciones
Estación Coordenadas UTM Elevación Tipo de datos Periodo de
registro
Este Sud
Aguadas 789243.69 8101867.21 3956 Precipitación 2006-2020
Bocatoma 784963.96 8104443.15 3756 Precipitación 2000-2016
C-Esquinas 793422.77 8096505.21 3986 Precipitación 1967-2020
Sivingani 784252.28 8108130.99 3780 Precipitación 1967-2021
Sunjani 781616.68 8100242.29 3964 Precipitación 1967-2022
Templo 780229.67 8098596.78 4278 Precipitación 1967-2023
Fuente: Elaboración propia
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
84
Estación
67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Aguadas
Bocatomas
Cuatro Esquinas
Sivingani
Sunjani
Temp lo
año completo
falta todo el año o todos los meses están incompletos
año incompleto
Tabla 5: Disponibilidad de datos de precipitación diaria
Fuente: Elaboración propia
Previamente al relleno de datos, se realizó el análisis de datos dudosos en relación
a las precipitaciones máxima diaria anual para la identicación de Outliers para
su depuración, se encontró dos Outliers en las estaciones Templo y Bocatoma,
los cuales fueron también la causa de dos Outliers en las series de precipitaciones
mensual de las mismas estaciones. Estos Outliers fueron depurados según criterio
e iteraciones de relleno realizadas con la nalidad de lograr las mejores series
posibles.
Para el proceso de relleno de datos de precipitación diaria en el periodo de 1967-
2020, se utilizó el software HEC-4, el cual aplica una metodología de regresión
lineal múltiple con un componente autorregresivo entre el mes actual y el mes
anterior, obteniendo series rellenadas a nivel mensual. Posteriormente, se desagrego
por medio de la estación más cercana con datos no rellenados de manera manual
las series a un nivel diario.
Figura 5: Relleno de datos en porcentajes por estación
Fuente: Elaboración propia
Los porcentajes de relleno de datos de la mayoría de las estaciones son catalogados
entre altos (Templo 28%, Cuatro Esquinas 34% y Sunjani 38%) a muy altos
(Aguadas 75% y Bocatoma 78%), siendo Sivingani 11% la única estación de
registro normal (Figura 5). Bajo este análisis y debido a su retiro desde enero del
2017, por su ubicación dentro del embalse y por el inicio de operaciones del PMM
la estación Bocatoma fue descartada, El porcentaje de relleno de datos promedio
sobre las 5 estaciones restantes (Sivingani, Templo, Cuatro Esquinas, Sunjani
y Aguadas) es de 40 %. Este indicador no es lo ideal, sin embargo, es lo mejor
posible en el momento.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
85
Para el análisis de la homogeneidad de las series rellenadas con periodos
considerables con falta de datos, se aplicaron dos metodologías: análisis de las
curvas doble masa a nivel de precipitaciones mensuales y un análisis de Outliers
a nivel de precipitaciones máximas diarias anuales en las series rellenadas. Para el
análisis de curvas doble masa, se tomó como base la estación Sivingani, por contar
con el mayor periodo de registros respecto a las demás estaciones. Esta estación
se relaciona con las cuatro otras estaciones obteniendo un comportamiento gráco
casi perfectamente lineal con coecientes de determinación R2 que varían de
0.9973 a 0.999, indicando que para precipitaciones mensuales entre las estaciones
existe consistencia.
De igual manera, se realizó el análisis de datos dudosos a nivel de las precipitaciones
máximas diarias en el cual no se identicó ningún valor atípico sobre lo permitido.
2.3. ESTUDIO ESTOCÁSTICO
2.3.1. IT-LluviaNH
2.3.1.1. Generación de curvas PADF
Se realizó la construcción de las curvas PADF (Precipitación – Área – Duración –
Frecuencia) por medio de la precipitación promedio de un área determinada para
una duración y frecuencia de la tormenta. Esta fue determinada por curvas IDF de
las estaciones de la cuenca, con ayuda de la duración y la frecuencia de ocurrencia
(ERN, 2016).
Se aplicó el programa IT-LluviaNH (ITEC, 2018) bajo los parámetros de las
estaciones y de la cuenca:
− El contorno de la cuenca en formato shape (*.SHP) generado con la
herramienta HEC-GeoHMS.
− Planilla Excel en formato 2003 que contenga la información especíca de
las estaciones y los registros por año en una hoja diferente como se puede
observar el formato especico en Tabla 6 y Tabla 7.
Tabla 6: Planilla Excel – Información especíca de las estaciones
Fuente: Elaboración propia
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
86
Según las recomendaciones, para realizar un estudio hidrológico como tal, los
registros históricos deben abarcar mínimamente 30 años de registro al igual de ser
series analizadas y procesadas (ERN, 2016). Se tomó en cuenta para la generación
de las curvas PADF las series de precipitación diaria de 53 años de longitud de
1968 a 2020 de las estaciones pluviométricas operadas por la Empresa Misicuni
Aguadas, Cuatro Esquinas, Sivingani, Sunjani y Templo, previamente analizadas
y subsanadas.
Tabla 7: Planilla Excel – Precipitación diaria (mm/día) por estación año
1968
Fuente: Elaboración propia
2.3.1.2. Parámetros y límites inferiores
Los parámetros para la identicación de eventos por parte del programa IT-
LluviaNH evaluando los registros históricos son determinados mediante análisis
estadístico de simultaneidad de los registros de precipitaciones entre las estaciones.
Los límites inferiores son necesarios para identicar los eventos extremos.
El límite inferior promedio se determinó a partir de la precipitación promedio diaria
por cada año de registro, posteriormente se toma la precipitación promedio máxima
por estación y nalmente el promedio de las estaciones resultando un valor de 4.0
mm de precipitación diaria promedia. Para el límite inferior de las precipitaciones
máximas se consideran las precipitaciones máximas registradas originales previo al
relleno, se identica la precipitación máxima promedio por estación y nalmente el
mínimo de las estaciones resultando en una precipitación máxima (límite inferior)
de 25.0 mm.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
87
2.3.1.3. Periodo de retorno
Posteriormente en IT-LluviaNH se eligió los periodos de retorno 2, 5, 10, 20, 50
y 100 años para la generación de las curvas PADF y los escenarios de tormentas
estocásticas.
2.3.1.4. Generación de las curvas PADF
Con toda la información precedente la plataforma IT-LluviaNH mediante análisis
de mapas de históricas de isoyetas, procedimientos estadísticos y álgebra de mapas
procesa los eventos para los periodos de retorno seleccionados, genera una grilla de
generación de tormentas y las curvas PADF para cada periodo de retorno Figura 6.
Figura 6: Curvas PADF – Cuenca Misicuni
Fuente: Elaboración propia
2.3.1.5. Generación de escenarios estocásticos de tormentas elípticas
Posteriormente a la determinación de las curvas PADF, IT-LluviaNH con
los archivos generados de curvas y la grilla con la distribución espacial de las
tormentas estocásticas, ejecuta el proceso de acuerdo a los parámetros denidos
por el usuario.
El número de tormentas por periodo de retorno son de 50 escenarios determinados
en 100 simulaciones por cada escenario, la resolución fue determinada en base
a un reconocimiento de proporcionalidad al área de la cuenca resultando en un
tamaño de celda de 500 x 500 metros. Mediante dicho proceso se obtuvo un
total de 300 escenarios, en la Figura 7 se tiene la captura de diferentes escenarios
durante proceso del software IT-LluviaNH en las cuales se observa el desarrollo de
las tormentas elípticas. Los centros aleatorios de las tormentas elípticas se eligen
dentro de los polígonos de eventos de precipitación máxima determinados dentro
del análisis para las curvas PADF.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
88
Figura 7: IT-LluviaNH – Procesamiento de escenarios.
Fuente: Elaboración propia
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
89
Figura 8: CAPRAGIS – Escenario # 1 para un periodo de retorno de 2 años
Fuente: Elaboración propia
Figura 9: CAPRAGIS – Escenario # 1 para un periodo de retorno de
100 años
Fuente: Elaboración propia
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
90
Finalizando el procesamiento, el software IT-LluviaNH genera el archivo de
amenazas con formato de salida (.AME). Este contiene la totalidad de escenarios
en un mismo archivo. La visualización e interpretación es posible con el SIG
desarrollado por CAPRA representado en la Figura 8 y Figura 9.
2.3.2. IT-Inundación
2.3.2.1. Modelo Hidrológico – HEC-HMS
La implementación del modelo hidrológico de la cuenca Misicuni, se realizó
con el programa HEC-GeoHMS y ArcGis, posteriormente exportar el modelo
a HEC-HMS en la versión 4.0 como lo requiere para el procesamiento en IT-
Inundación, en el cual se consideró el aporte de las 3 subcuencas principales, cuyo
comportamiento será simulado para cada escenario. En la Figura 10 se presenta el
esquema de la simulación.
Figura 10: Esquema del modelo hidrológico en HEC-HMS-VER 4.0
Fuente: Elaboración propia 2023
Los parámetros hidrológicos son exactamente los mismos en tanto a las
metodologías de pérdidas por inltración en el suelo y transformación de lluvia a
caudal tomadas en cuenta en la metodología convencional descritas en la sección
- 2.4, la precipitación es representada en grilla de resolución de 500x500 metros
conjuntamente al archivo ‘.MOD’ (Figura 11), determinada por HEC-GeoHMS y
especicado en el modelo hidrológico HEC-HMS.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
91
La simulación es dada por la especicación de control en una fecha aleatoria con
una duración de 24 horas, para la aplicación de cada escenario se especica el
archivo *.DSS (siendo el sistema de almacenamiento de información de HEC-
HMS y HEC-RAS) el cual contiene la información del evento respectivo.
Figura 11: Grilla generada para las precipitaciones para el modelo
hidrológico
Fuente: Elaboración propia 2023
2.3.2.2. Modelo Hidrodinámico – HEC-RAS
Un modelo hidrodinámico de ujo no permanente unidimensional es necesario
para el correcto procesamiento del software IT-Inundación sucesivamente después
de la modelación hidrológica. Sin embargo, en el presente estudio al recaer la
importancia en la generación de los eventos extremos de la cuenca Misicuni por la
metodología estocástica y su comparación con estudios convencionales, se utilizó
un modelo básico en la salida de la Cuenca simulando un canal georreferenciado
en el datum WGS-84 zona 19 sur.
2.3.2.3. Procesamiento en IT-Inundación
Se desarrolló el procesamiento del programa IT- Inundación, introduciendo los
archivos con los parámetros generales correspondiente al mapa de referencia, el
modelo hidrodinámico y el archivo con extensión AME con los escenarios de
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
92
precipitación. Posteriormente, se especica la georreferenciación del proyecto en
el Datum WGS-84 y zona 19 sur y la resolución nal del archivo de salida en
500x500 metros.
A continuación se selecciona el modelo hidrológico para el procesamiento,
especicando la corrida de la simulación, los puntos de entrada de caudal pudiendo
resultar en 1 solo punto o más, el factor de tiempo estándar tomando en cuenta la
variación de la tormenta dentro de las 24 horas afectado al valor recomendado
por el software de 1.5, duración del evento de 1 día y la distribución temporal de
tormentas en base a hietogramas de tormentas de diseño y su proporcionalidad en
porcentaje de acuerdo a la duración de la tormenta.
Finalmente, el software IT-Inundación calcula para la totalidad de escenarios
por periodos de retorno en el punto de interés correspondiente a la salida de la
cuenca Misicuni los hidrogramas. De igual manera, se realizó el análisis a nivel
de subcuenca para los diferentes periodos de retorno permitiendo la comparación
individual.
2.3.2.4. Hidrogramas estocásticos
Posterior al proceso y análisis individual de los archivos *.DSS con la información
de los eventos de las tormentas elípticas generadas y evaluadas en el modelo
hidrológico HEC- HMS, se tiene hidrogramas a nivel del sitio de la presa y a nivel
de subcuencas para los diferentes periodos de retorno (50 escenarios por periodo
de retorno), ver inciso 3.2.
2.4. ESTUDIO CONVENCIONAL
2.4.1. Distribuciones teóricas
Se determinó la función de distribución que mejor se ajusta a las precipitaciones
máximas diarias anuales de cada estación. En el punto 3.2 se tiene las precipitaciones
máximas diarias anuales subsanadas.
Con la plataforma HIDROESTA 2 se han probado varias funciones de distribución.
Por cada estación se ha retenido la distribución que mejor se ajusta conforme la
prueba de bondad de ajuste según el criterio de Smirmov Kolomogrov (Tabla
8). Las precipitaciones máximas diarias conforme periodos de retorno según la
mejor función de distribución se presentan en la Tabla 9. El criterio de Smirmov-
Kolomogrov verica solamente la máxima diferencia entre la probable función
de distribución y la distribución de probabilidades empíricas, es decir, solamente
en un punto. Viendo que se trata de series de 53 datos, se ha optado para realizar
un control visual entre la (mejor) función teórica de distribución y la distribución
empírica de los 53 años de datos. Se vio por conveniente ajustarse a la distribución
de las probabilidades empíricas para determinar las precipitaciones máximas para
cada periodo de retorno. En la Tabla 10 se presentan los ajustes optados para la
determinación de las precipitaciones máximas por periodo de retorno y, el criterio
visual para el mejor ajuste de distribuciones.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
93
Tabla 8: Prueba de bondad de ajuste – Criterio Smirmov Kolomogrov
Estación Mejor ajuste ∆Máximo ∆Tabular
Aguadas Log Pearson III 0.0288 0.1851
C-Esquinas Gamma II 0.0692 0.1851
Sivingani Gumbel 0.0475 0.1851
Sunjani Log Normal II 0.0844 0.1851
Templo Gamma III 0.0817 0.1851
Fuente: Elaboración propia
Tabla 9: Precipitaciones máximas diarias por periodo de retorno –
Ajuste teórico
Periodo de
retorno
Estación
Aguadas C-Esquinas Sivingani Sunjani Templo
años mm/día
229.73 33.88 32.51 30.46 26.93
538.52 46.26 41.47 41.47 36.95
10 44.45 53.77 47.41 48.73 43.81
20 50.24 60.53 53.10 55.68 50.37
50 57.91 68.75 60.48 64.69 58.75
100 63.83 74.59 66.00 71.49 64.93
Distribución
Log Pearson
III Gamma II Gumbel
Log
Normal II
Gamma
III
Fuente: Elaboración propia
Tabla 10: Precipitaciones máximas diarias por periodo de retorno –
Ajuste visual
Periodo de
retorno
Estación
Aguadas C-Esquinas Sivingani Sunjani Templo
Años mm/día
228.70 33.03 32.51 30.46 26.36
537.32 46.56 41.47 41.47 35.23
10 44.42 55.72 47.41 48.73 42.70
20 52.49 64.63 53.10 55.68 51.35
50 65.15 76.37 60.48 64.69 65.18
100 76.61 85.35 66.00 71.49 77.95
Distribución Log Gumbel Log Normal II Gumbel Log Normal II
Log
Gumbel
Fuente: Elaboración propia
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
94
2.4.2. Tormentas de diseño
2.4.2.1. Distribución de la precipitación media por subcuencas
Se aplicó la distribución de las precipitaciones para cada estación y, la metodología
Thiessen según los factores de ponderación y su afectación dentro de cada
subcuenca.
En la Tabla 11 se presentan las precipitaciones P24 horas máximas anuales. Estas
fueron determinadas por medio de las precipitaciones máximas diarias, mismas que
fueron afectadas por el factor de variación de tormentas, cuyo valor recomendado
es 1.13.
Tabla 11: Precipitaciones P24 máximas anuales por periodo de retorno
Periodo de
retorno
Estación
Aguadas C-Esquinas Sivingani Sunjani Templo
Años mm/día
232.43 37.32 36.74 34.42 29.79
542.17 52.61 46.86 46.86 39.81
10 50.19 62.96 53.57 55.06 48.25
20 59.31 73.03 60.00 62.92 58.03
50 73.62 86.30 68.34 73.10 73.65
100 86.57 96.45 74.58 80.78 88.08
Fuente: Elaboración propia
La distribución de precipitaciones según su localización y afectación son
características para cada subcuenca. Por lo tanto, se realizó el cálculo de los
factores según las áreas de los polígonos de Thiessen (Figura 12) y la inuencia en
las subcuencas también conocido como factores de ponderación (Tabla 12).
Tabla 12: Factores de Ponderación de Thiessen por subcuencas
Estación Subcuenca
Serkheta Sivingani Titiri
Aguadas 0.005 0.194 0.339
C-Esquinas 0.023 0 0.632
Sivingani 0 0.729 0
Sunjani 0.362 0.077 0.029
Templo 0.61 0 0
Fuente: Elaboración propia
Aplicando los factores de ponderación de los polígonos de Thiessen (Tabla 12)
a las precipitaciones P24 máximas (Tabla 11) se obtiene las precipitaciones P24
máximas anual promedio por cada subcuenca (Tabla 13).
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
95
Figura 12: Polígonos de Thiessen
Fuente: Elaboración propia
Tabla 13: Precipitaciones P24 máximas anual promedio en función
periodo de retorno por subcuencas
Periodo de
retorno
Subcuenca
Serkheta Sivingani Titiri
231.65 35.72 35.58
542.67 45.95 48.91
10 51.07 53.03 58.41
20 60.15 60.09 68.09
50 73.74 69.73 81.62
100 85.63 77.38 92.64
Fuente: Elaboración propia
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
96
2.4.2.2. Generación de las tormentas de diseño
La generación de las tormentas de diseño pasa primero por convertir las
precipitaciones P24 máximas a curvas PDF (Precipitación – Duración – Frecuencia)
e IDF (intensidad – Duración – Frecuencia). Se ha usado 2 métodos: conforme (1)
los coecientes de desagregación de la estación AASANA de Cochabamba (Tabla
14) y (2) los coecientes de desagregación determinadas con la fórmula de Grobe
o Dick y Peschke.
Segundo se trabaja con el método de los bloques alternos del USBR para determinar
los hietogramas de las tormentas de diseño.
Tabla 14: Coecientes de desagregación estación AASANA
Cochabamba
Fuente: Le Noir, 2017
La metodología Dick y Peschke permite un cálculo de tormentas menores a 24
horas, relacionando la duración de la tormenta con la precipitación máxima de
24 horas representado los coecientes de desagregación mediante la siguiente
ecuación 1:
Donde:
Pd = Precipitación total en mm durante un tiempo de duración de la precipitación
de D minutos.
P24 = la precipitación máxima en 24 horas en mm (1.13 Pdiario máximo anual).
En la Figura 13 se tiene los hietogramas de las tormentas de diseño para las tres
subcuencas. El tiempo de duración del hietograma (Tabla 15) se ha ajustado a los
tiempos de concentración de cada subcuenca (Tabla 3). La discretización de los
hietogramas está por intervalos de 10 minutos.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
97
Las tormentas de diseño para evento extremo calculados con el método de Dick
y Peschke, resultan 3 a 5 % más fuerte en precipitación total y precipitación pico,
en relación a las tormentas determinadas con el método de los coecientes de
desagregación (Tabla 17).
Figura 13: Hietogramas de las tormentas de diseño según dos metodologías
para el cálculo de eventos extremos con el método convencional
Según método de coeficientes de
desagregación de AASANA de
Cochabamba - Bolivia
Según método de coeficientes de
desagregación por Dyck y Peschke
Subcuenca Serkheta
Subcuenca Sivingani
Subcuenca Titiri
Fuente: Elaboración propia 2023
Tabla 15. Tiempos de duración de las tormentas de diseño
Subcuenca Duración de tormenta
Horas Minutos
Sivingani 2.8 168
Serkheta 2 120
Titiri 4 240
Fuente: Elaboración propia 2023
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
98
Se determinó que el régimen de lluvias en las 3 subcuencas no es uniforme. Ya
que por medio de la combinación de la Tabla 15 y Tabla 16, se demuestra que para
el periodo de 100 años la intensidad promedia de la precipitación de la tormenta
crítica que corresponde a la duración total para la cuenca Sivingani (20.4 mm/hora)
es mayor que para la cuenca Serkheta (18.0 mm/hora) y para la cuenca Titiri (15
mm/hora). La intensidad pico para Titiri (167.4 mm/hora) es mayor que para la
cuenca Serkheta (152.4 mm/hora) y cuenca Sivingani (138.6 mm/hora) (Tabla 17)
Tabla 16. Precipitación total y en el pico de las tormentas de diseño
Fuente: Elaboración propia 2023
Tabla 17: Comparación del tiempo de duración, de la precipitación total
y de las intensidades promedias y pico de las tormentas de diseño para evento
crítico periodo de retorno T=100 años sobre las tres subcuencas
Fuente: Elaboración propia 2023
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
99
3. RESULTADOS
3.1. COMPARACIÓN HIDROGRAMAS DE MÉTODOS
CONVENCIONALES
Por medio de las dos metodologías convencionales, se obtuvieron los hidrogramas
para los periodos de retorno de 2, 5, 10, 20, 50 y 100 años (Figura 14). El hidrograma
resultante de la metodología por coecientes de desagregación (Coe) presenta
caudales inferiores al hidrograma resultante por el criterio de Dick y Peschke (D
y P), en la Tabla 18 se presentan los caudales máximos por periodo de retorno y la
diferencia correspondiente a las dos metodologías convencionales es de 8 a 13%.
Figura 14: Comparación gráca de hidrogramas a la salida de la
cuenca Misicuni por metodologías convencionales
Fuente: Elaboración propia
Tabla 18:Comparación numérica de hidrogramas a la salida de la cuenca
Misicuni por metodologías convencionales
Metodología
Caudales máximos por periodo de retorno (m3/s)
Tr-2 T r-5 Tr-10 Tr-20 Tr-50
Tr-100
Dick y Peschke 29.7 62.7 103.3 161.9 274.3
394.3
Coeficientes
25.7
55.2
92.1
146.0
250.3
362.0
Variación
(DyP - Coef.)
4.0 7.5 11.2 15.9 24.0
32.3
13% 12% 11% 10% 9 %
8%
Fuente: Elaboración propia
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
100
3.2. COMPARACIÓN HIDROGRAMAS MÉTODOS
CONVENCIONALES Y ESTOCÁSTICO
Los hidrogramas, según las limitaciones de los softwares IT-Lluvia e IT-Inundación,
se determinaron 50 escenarios para cada periodo de retorno de 2, 5, 10, 20, 50
y 100 años. En la Figura 15, Figura 16 y Figura 17 se presenta la comparación
de hidrogramas entre las metodologías convencionales y los 50 escenarios
correspondientes a la metodología estocástica para el periodo de retorno de 100
años para las 3 subcuencas. En la Figura 18 se tiene el mismo análisis para la
cuenca Misicuni (sitio actual de la presa del embalse de Misicuni). A cada serie de
50 caudales máximos de 50 escenarios estocásticas se ha ajustado una distribución
Gumbel y determinado los caudales máximos con probabilidades de 50, 10, 1 y 0.1
% de excedencia. Estos caudales están anotados en las 4 guras. En la Tabla 19 se
tiene los valores numéricos de estos 16 caudales estocásticos y de los 8 caudales
determinísticos de los dos métodos convencionales.
Figura 15. Comparación gráca de hidrogramas subcuenca Titiri para un periodo
de retorno 100 años (métodos convencional y estocástico)
Fuente: Elaboración propia 2023
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
101
Tabla 19: Comparación numérica de caudales máximos por subcuencas y cuenca
total para un periodo de retorno 100 años (métodos convencional y estocástico)
Caudal Máximo Sivingani Serkheta Titiri Misicuni
Qmax excedido con P=50% 69.6 127.0 112.8 227.2
Qmax excedido con P=10% 107.3 195.0 168.0 283.6
Qmax excedido con P=1% 144.3 261.7 223.3 338.9
Qmax excedido con P=0.1% 92.0 205.4 222.2 394.0
Qmax conv. (Dick y Peshke) 92.0 205.4 223.3 394.3
Qmax conv. (Coecientes) 80.0 188.9 207.3 362.0
Fuente: Elaboración propia 2023
Figura 16: Comparación gráca de hidrogramas subcuenca Serkhe-
ta para un periodo de retorno 100 años (métodos convencional y estocástico)
Fuente: Elaboración propia 2023
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
102
Figura 17. Comparación gráca de hidrogramas subcuenca Sivingani para un
periodo de retorno 100 años (métodos convencional y estocástico)
Fuente: Elaboración propia 2023
Se observa en las 4 guras y en la tabla que para las 3 subcuencas y para la cuenca
en su totalidad que Qmax T=100 años excedido con 50 % y Qmax T=100 años excedido con 10 % están siempre
inferior al máximo caudal simulado con los 50 escenarios T=100 años. Qmax T=100 años
excedido con 1 % siempre está superior al máximo caudal simulado con los 50 escenarios
para T=100 años. Lo cual es correcto, en base a la aplicación de la función de
distribución de Gumbel a series de 50 valores.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
103
Figura 18. Comparación gráca de hidrogramas cuenca Misicuni para un periodo
de retorno 100 años (métodos convencional y estocástico)
Fuente: Elaboración propia 2023
Los caudales máximos determinísticos de los dos métodos convencionales para las
subcuencas Sivingani (Figura 17) y Serkheta (Figura 16) son superiores a Qmax T=100
años excedido con 10 % e inferior e igual a Qmax T=100 años excedido con 1 %. Para la subcuenca Titiri
(Figura 15) y la cuenca total (Figura 18), son superiores a Qmax T=100 años excedido con 10 %
e igual y superior a Qmax T=100 años excedido con 0.1 %.
Los caudales máximos determinísticos para T=100 años resultan superiores a
los máximos caudales de los 50 escenarios estocásticos correspondientes. Esto
se debe a que están calculados con la metodología Thiessen, la cual considera
las máximas precipitaciones diarias en 5 estaciones y, una distribución uniforme
de la precipitación conforme polígonos determinados con el criterio “del vecino
más cercano” agregada a la salida de las subcuencas. Adoptar el criterio de
simultaneidad de máximas precipitaciones entre todas las estaciones no es correcto
para la cuenca de Misicuni. Por medio de la Tabla 20 se conrma que, en un
periodo de 53 años de registros diarios de precipitación, solamente hubo 2 años
donde las 5 estaciones se registraron la máxima precipitación de forma simultánea,
6 años con 4 estaciones, 11 años con 3 estaciones, 22 años con 2 estaciones y 12
años con ninguna simultaneidad entre las máximas precipitaciones diarias en las
5 estaciones.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
104
Tabla 20. Número de eventos con simultaneidad entre las estaciones
Fuente: Elaboración propia 2023
Con la presente investigación se han procesado aparte del periodo de retorno 100
años también los periodos de retorno 2, 5, 10, 20 y 50 años para las 3 subcuencas
y la cuenca total. En las Figura 19, Figura 20, Figura 21, Figura 22 , y Figura 23
se tiene los hidrogramas de la cuenca total para los periodos de retorno de 2, 5, 10,
20 y 50 años. Para 20 y 50 años de periodo de retorno, los hidrogramas tienen las
mismas características ya mencionadas para un periodo de retorno de 100 años.
Para pequeños periodos de retorno 2, 5 y 10 años los máximos caudales de los
hidrogramas determinísticos se encuentran en la franja de caudales estocásticas
Qmax T excedido con 50 % y Qmax T excedido con 10 %. Existiendo una mejor correspondencia entre
los máximos caudales de los hidrogramas convencionales y estocásticos.
En la Tabla 21 se tienen para la cuenca de Misicuni y sus subcuencas por periodo de
retorno los valores de los máximos caudales que corresponden a los hidrogramas
determinísticos (metodologías convencionales) y estocásticos descritos y
analizados anteriormente.
En la Figura 24 se tiene gracado para la cuenca de Misicuni curvas Qmax en función
del periodo de retorno de 2 años hasta 100 años de hidrogramas determinísticos
(metodologías convencionales) y estocásticos descritos y analizados líneas arriba.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
105
Figura 19. Comparación gráca de hidrogramas cuenca Misicuni para un periodo
de retorno 2 años (métodos convencional y estocástico)
Fuente: Elaboración propia 2023
Figura 20. Comparación gráca de hidrogramas cuenca Misicuni para un periodo
de retorno 5 años (métodos convencional y estocástico)
Fuente: Elaboración propia 2023
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
106
Figura 21. Comparación gráca de hidrogramas cuenca Misicuni para un periodo
de retorno 10 años (métodos convencional y estocástico)
Fuente: Elaboración propia 2023
Figura 22. Comparación gráca de hidrogramas cuenca Misicuni para un periodo
de retorno 20 años (métodos convencional y estocástico)
Fuente: Elaboración propia 2023
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
107
Figura 23. Comparación gráca de hidrogramas cuenca Misicuni para un periodo
de retorno 50 años (métodos convencional y estocástico)
Fuente: Elaboración propia 2023
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
108
Tabla 21. Valores de los caudales máximos estocásticos y determinísticos según periodos de
retorno para la cuenca de Misicuni y sus subcuencas
Fuente: Elaboración propia 2023
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
109
Figura 24. Relaciones Qmax(Tr) para la cuenca total del Proyecto
Misicuni métodos convencional y estocástico.
Fuente: Elaboración propia 2023
Las relaciones Qmax(Tr) pueden dibujarse en ejes con escala logarítmica
permitiéndose que los caudales estocásticas y convencionales puedan extrapolarse
para estimar los caudales con periodos de retorno para 1000 y 10000 años (Figura
25 y Tabla 22).
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
110
Figura 25. Relaciones Qmax(Tr) para la cuenca total del Proyecto
Misicuni proyectados hasta periodo de retorno 10000 años.
Fuente: Elaboración propia 2023
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
111
Tabla 22. Estimación de caudales centenario, milenario y decamilenaria
proyecto Misicuni
Fuente: Elaboración propia 2023
Los caudales estocásticos se extrapolaron bien con coecientes de determinación R2
mayor a 0.99 y con un control visual aceptable. Aunque los caudales convencionales
se han extrapolados con coecientes de determinación R2 mayor a 0.92 el control
visual no demuestra un ajuste bueno con los datos base, pero la gráca de los
valores extrapolados parece aceptable.
En la Tabla 22, se tiene un resumen de los caudales máximos de las crecidas
centenaria, milenaria y decamilenaria del PMM, en base a las 7 metodologías
analizadas (5 metodologías estocásticas: Qmax excedido con P=50%, Qmax excedido con P=10%, Qmax
excedido con P=1%, Qmax excedido con P=0.1% y Qmax excedido con P=0.01% y 2 metodologías determinísticos:
Qmax conv (coe) y Qmax conv (D y P)). En la misma tabla se tienen los caudales de entrada
al embalse y de salida por el vertedero de excedencias del embalse: centenario,
milenario, decamilenario y máximo probable que fueron usado para el diseño y
ejecución del PMM, ENGEVIX CAEM 2015.
En la Tabla 22, se ve que el método determinístico convencional en base a
coecientes de desagregación Qmax conv (coe) da valores característicos muy similares a
las que el PMM ha usado para diseño y ejecución. Es muy probable que el PMM ha
debido realizarse en base a un estudio determinístico convencional con coecientes
de desagregación. El método estocástico que entrega valores cercanos a los valores
característicos del PMM es el que considera la probabilidad de excedencia de 0.1
% Qmax excedido con P=0.1%. Esta probabilidad es estricta y demuestra que la precipitación
máxima diaria no es uniforme sobre la cuenca, ver líneas arriba. La aplicación
de Thiessen activando todas las estaciones de forma simultánea no es correcto
para el PMM. El método estocástico demuestra que las crecidas del PMM deben
ser inferiores a las que el PMM ha considerado para el diseño, construcción y
operación. El PMM podrá disminuir las medidas de seguridad que se toma para
proteger el embalse y subir la rentabilidad del embalse. No es aconsejable realizar
aquello sin haber realizado previamente campañas de aforos y determinado
cuantitativamente en qué escenario se encuentra del método estocástico.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
112
4. CONCLUSIONES
− Se obtuvo series de precipitación diaria rellenadas y subsanadas de
acuerdo a los análisis de homogeneización propuestos cumpliendo los
parámetros establecidos y permitiendo la identicación de las estaciones
a ser tomadas en cuenta en los análisis para la determinación de eventos
extremos.
− La metodología estocástica en base a la generación de curvas PADF
y escenarios de tormentas elípticas sobre la cuenca, permite tener una
visión más característica y detallada sobre el comportamiento real en base
a registros históricos de precipitaciones y la geomorfología de la cuenca.
Sin embargo, donde más llega a destacar es en estudios de cuencas de
gran supercie.
− La aplicación estocástica y los softwares especializados (IT-LluviaNH y
IT-inundación) sobre la cuenca Misicuni, permitió obtener 300 escenarios
de tormentas elípticas con diferentes distribuciones espaciales e
intensidades que permiten hacer un control no solo de caudales máximos
correspondientes a eventos extremos del PMM, sino también caudales
máximos con la realización de estudios o proyectos dentro de la cuenca.
− Para las dos metodologías estocástica y convencional se ha logrado
extrapolar los caudales con periodos de retorno, Tr = 2, 5, 10, 50 y 100
años a caudales con periodo de retorno 1000 y 10000 años.
− Según la comparación de resultados de las diferentes metodologías y
criterios optados, se obtuvieron caudales menores a las convencionales
adoptadas para diseño del PMM cercano al 30%, debido a la distribución
espacial del evento como tal, una metodología convencional que relaciona
su distribución en la totalidad de la supercie de la cuenca no es lo más
realista, pero si con más rango de seguridad y contra mayores costos
económicos.
− El método estocástico demuestra que las crecidas del PMM deben ser
inferiores a las que el PMM ha considerado para el diseño, construcción y
operación. El PMM podrá disminuir las medidas de seguridad que se toma
para proteger el embalse y subir la rentabilidad económica del embalse.
No es aconsejable realizar aquello sin antes haber efectuado campañas
de aforos y determinar cuantitativamente en qué escenario se encuentra
del método estocástico, vale decir que previo se debe calibrar el método
estocástico.
− El modelo hidrológico propuesto relaciona las tres subcuencas principales
de aportación, se consideró un ruteo del rio Misicuni con un tiempo de
retardo, el cual fue descartado por la cobertura actual del embalse sobre
el rio Misicuni. Los caudales entran directamente al embalse, por lo cual
son laminados y no son transportados.
− La metodología estocástica del CAPRA-BID está basado en un escaneo
sobre las 5 estaciones de forma simultánea y una distribución de la
precipitación conforme a las isoyetas procesadas mediante grilla y red de
ujo, lo cual corresponde a un modelo distribuido.
− La metodología Thiessen es articial, sencillo y menos precisa, pero
con resultados al lado de la seguridad. La metodología estocástica es
complicada aplicar, pero es basada sobre principios más correctos y
entrega resultados que más se aproximan a la realidad.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
113
5. RECOMENDACIONES
Según los análisis, resultados y conclusiones se plantean las siguientes
recomendaciones para complementar el estudio: Diseñar, instalar y operar sobre
los ríos Serkheta, Sivingani y Titiri estaciones hidrométricas con aforo continuo de
los caudales líquidos que entran al embalse.
− Levantar mapas temáticos a detalle de suelos, vegetación y uso de suelos
de la cuenca del PMM.
− Mejorar y subsanar las series de precipitación a nivel diario de las
estaciones dentro y fuera de la cuenca para una mejor disponibilidad de
datos pluviométricos y series representativas que cumplan los análisis de
consistencia y homogeneidad para futuros estudios.
− Diseñar un nuevo modelo hidrológico HEC HMS a nivel de la cuenca del
PMM con nuevos mapas temáticos y calibrar el modelo con los aforos
realizados.
− Hacer el análisis estocástico con los softwares especializados (IT-
LluviaNH e IT-Inundación) del BID, con el nuevo modelo hidrológico
HEC HMS y con las nuevas series de precipitación diaria.
− Realizar una modelación convencional determinístico con la metodología
de Thiessen con lluvias por sectores.
− En caso, las crecidas que el PMM ha tomado en cuenta para el diseño,
construcción y operación resultan (sucientemente) superiores a las
crecidas de los modelos actualizados estocástico y Thiessen con lluvias
sectorizadas se puede suavizar los caudales característicos y disminuir
las medidas de seguridad para proteger el embalse y subir la rentabilidad
económica del embalse.
6. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
A. Cardoso Velasco; “Cálculo de los Caudales de Evento Extremo en la Cuenca de
Misicuni mediante Tormentas Estocásticas.”, Proyecto de Grado, presentado para
optar al Diploma Académico de Licenciatura en Ingeniería Civil, Universidad
Privada del Valle, Departamento Académico de Ingeniería Civil, Carrera de
Ingeniería Civil, 2022.
Aldana Flores, D. A., & Leigue Fernández, M. A. (2022). Estudio hidrológico
para determinación de caudales máximos en la cuenca del río San Pedro de la
ciudad de Tarija, Bolivia.
C. Le Noir, (2017). Estudio Hidrológico Misicuni – Rio Titiri, Informe de
consultoría - contratación menor.
Coca Guzman R.; Análisis de eventos extremos por un método probabilístico con
generación estocástica de tormentas – río Icona”. Proyecto de Grado, presentado
para optar al Diploma Académico de Licenciatura en Ingeniería Civil, Universidad
Mayor de San Simón, Carrera de Ingeniería Civil, 2021
D. Campos Aranda; “Procesos del Ciclo Hidrológico” (1992); Universidad
Autónoma de San Luis Potosí, S.L.P. México.
ENGEVIX CAEM (2015). “Estudios y evaluaciones hidráulicas en el vertedero
del Proyecto Múltiple Misicuni cambios generales” – informe de consultoría
PROYECTO MULTIPLE MISICUNI 8990/US-3H-MC-0002
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
114
ERN; “Modelos de Evaluación de Amenazas Naturales y Selección”, Informe
Técnico, Tomo 1 (Versión digital) (2016) Recuperado de https://ecapra.org/sites/
default/les/documents/ERN-CAPRA-R6-T1-3%20
ITEC, (2015); BID Proyecto #: RG-T2416 Perl de riesgo de desastres para Bolivia
ante inundaciones y deslizamientos en cuencas seleccionadas (río Rocha y río
Grande – Informe Final, Universidad de los Andes, Colombia. (Versión digital).
Recuperado de https://ewsdata.rightsindevelopment.org/les/documents/07/
IADB-BO-L1107.pdf.
ITEC, (2018). “Manual de usuario del software IT-Flood V.2.2” (Manual).
Universidad de los Andes, Colombia. (Versión digital). Recuperado de https://
ecapra.org/es/topics/it-ood.
ITEC, (2018). “Manual de usuario del software IT-NHrain V.3.0.” Manual,
Universidad de los Andes, Colombia. (Versión digital). Recuperado de https://
ecapra.org/topics/it-nhrain
J. Shaman, M. Stieglitz y D. Burns; “Are big basins just the sum of small
catchments”; Hydrol. Process. 18, 3195-3206 (2004); Published online in Wiley
InterScience (0); DOI: 10.1002/hyp. 5739
López, P. (2016). Informe modelo de operación inicial del embalse Misicuni.
Informe de consultoría- contratación menor.
M. Villón Béjar, (2012). “HIDROESTA 2 Cálculos Hidrológicos – Manual de
Usuario”, Tecnológico de Costa Rica, Lima Perú – Ediciones Villón – 10/2012.
Mapa de Cobertura vegetal y Uso actual de la tierra de Bolivia del 2010 desarrollado
por el Ministerio de Desarrollo Rural y Tierras (MDRyT) – Viceministerio de
Tierras disponible en la página web de GeoBolivia (MDRyT, 2011).
Mapa de tipo de suelos de la cuenca Misicuni digitalizado en base a la imagen del
mapa de suelos desarrollado por BioTerra para el plan de manejo integral de la
cuenca de aporte del embalse Misicuni en 2004.
Rincón, D.; Velandia, J.F.; Tsanis, I.; Khan, U.T. Stochastic Flood Risk
Assessment under Climate Change Scenarios for Toronto, Canada Using
CAPRA. Water 2022, 14, 227. https://doi.org/10.3390/w14020227
V. T. Chow, D. Maidment, y L. Mays; “Hidrología Aplicada” (1994). (Versión
digital). Recuperado de https://www.libreriaingeniero.com/2017/12/hidrologia-
aplicada-ven-te-chow.html.
W. R. Sandoval Erazo y E. P. Aguilera Ortíz; “Determinación de Caudales en
cuencas con poca información Hidrológica” (2014), pp.100 – 110, Revista Ciencia
UNEMI.
National Engineering Hand Book; National Resources Conservation Service;
NRCS part 630 (2004) chapter 9, “Hydrogical Soil-Cover Complexes” and
chapter 10 “Hydrology”. Recuperado de:
http://www.wcc.nrcs.usda.gov/ftpref/wntsc/H&H/NEHhydrology/ch9.pdf y
http://www.wcc.nrcs.usda.gov/ftpref/wntsc/H&H/NEHhydrology/ch10.pdf
World Meteorological Organization; “Tropical Hydrology” (1987) WMO – No.
655 – Geneva – Switserland.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
115
Citar como: Aliaga, R. A.
Análisis y proyección de la
resistencia a compresión del
concreto, utilizando agregados
nos y gruesos de los residuos
de construcción y demolición
(RCD) de la planta piloto
de EMAVERDE. Journal
Boliviano De Ciencias,
19(54). 114-130 https://
doi.org/10.52428/20758944.
v19i54.1010
Revisado: 18/09/2023
Aceptado: 20/11/2023
Publicado: 20/12/23
Declaración: Derechos de
autor 2023 Rodolfo Angel
Aliaga Choque, Esta obra está
bajo una licencia internacional
Creative Commons Atribución
4.0.
Los autores/as declaran no tener
ningún conicto de intereses
en la publicación de este
documento.
Tipo de artículo Proyecto de Ingeniería Aplicada
Análisis y proyección de la resistencia a compresión
del concreto, utilizando agregados nos y gruesos de
los residuos de construcción y demolición (RCD) de la
planta piloto de EMAVERDE
Analysis and projection of the compressive strength of concrete, using ne and coarse aggregates
of construction and demolition waste (CDW) from the EMAVERDE pilot plant.
Rodolfo Angel Aliaga Choque1
1. Ingeniero Civil, Docente Tiempo Completo. Universidad Privada del Valle, La Paz , Bolivia.
raliagac@univalle.edu
RESUMEN
En esta investigación se analiza los resultados de la incorporación de agregados
provenientes de residuos de construcción y demolición (RCD) procesados en la
primera planta piloto de transformación de RCD de Bolivia, ubicada en la ciudad
de La Paz, y su incorporación a una nueva mezcla con agregados chancados
naturales, además de su proyección a mayores porcentajes de sustitución, para
proponer una fórmula que pueda predecir su comportamiento. El agregado natural
fue sustituido en porcentajes de 0%, 30% y 60% por agregado grueso RCD,
realizándose un total de 45 probetas, además se realizaron probetas sustituyendo
parcialmente el agregado no en proporciones de 0%, 25%, 50%, realizándose 51
probetas, los agregados naturales utilizados fueron caracterizados y vericados
para su empleo en hormigones, las probetas realizadas fueron ensayadas a
compresión a los 7, 14 y 28 días. Los resultados muestran que se puede alcanzar
una resistencia a la compresión máxima de 25.35 MPa en caso de reemplazar
un 13 % de agregado grueso RCD, y en caso de reemplazar el 23% de agregado
no RCD se puede llegar a una resistencia máxima de 22.8 MPa, por lo que con
la presente investigación demostró la posibilidad de alcanzar valores mayores
al de un diseño de resistencia característica (H21) y se recomienda realizar más
estudios experimentales en la línea de investigación.
Palabras clave: RCD, Agregados reciclados. Medio Ambiente.
ABSTRACT
This research analyzes the results of the incorporation of aggregates from
construction and demolition waste (CDW) processed in the rst pilot CDW
transformation plant in Bolivia, located in the city of La Paz, and its incorporation
into a new mixture. with natural crushed aggregates, in addition to its projection
at higher substitution percentages, to propose a formula that can predict its
behavior. The natural aggregate was replaced in percentages of 0%, 30% and
60% by RCD coarse aggregate, making a total of 45 specimens. In addition,
specimens were made partially replacing the ne aggregate in proportions of 0%,
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
116
25%, 50%, making 51 specimens, the natural aggregates used were characterized
and veried for their use in concrete, the specimens made were compression tested
after 7, 14 and 28 days. The results show that a maximum compressive strength of
25.35 MPa can be achieved in case of replacing 13% of RCD coarse aggregate, and
in case of replacing 23% of RCD ne aggregate a maximum strength of 22.8 MPa
can be reached. , so with the present investigation the possibility of reaching values
higher than that of a characteristic resistance design (H21) and it is recommended
to carry out more experimental studies in the line of research.
Keywords: RCD, Recycled aggregates, Environment.
1. INTRODUCCIÓN
En las últimas décadas el departamento de La Paz ha experimentado un crecimiento
en la construcción de edicios altos, lo que requiere una constante demolición
de casas, por lo que la generación de escombros es depositados en los lechos
de los ríos (Swissinfo, 2021). Actualmente las ciudades de La Paz y El Alto –
Bolivia, presentan un crecimiento en tamaño y población, por lo que su desarrollo
implica que la tecnología y la construcción se encuentren vinculados para lograr
un desarrollo adecuado. Debido al constante crecimiento, es preciso concientizar
la explotación desmedida de los recursos naturales e impulsar una gestión de
reciclaje, aprovechando los residuos de las construcciones y demoliciones que
comúnmente son depositados en los ríos y quebradas de la ciudad, generando así
un impacto ambiental negativo (Pereira, 2019).
Antes de la pandemia (COVID-19) se estimaba que la ciudad generaba alrededor
de 1.400 toneladas de RCD a diario, ante lo cual, el municipio junto con el apoyo
de la cooperación italiana (Cooperazione Internazionale), montó una planta piloto
para tratar 60 toneladas por día (Swissinfo, 2021). Con estos alarmantes índices,
la Secretaría Municipal de Gestión Ambiental (SMGA) consolidó el proyecto de
una planta piloto de transformación de residuos de construcción y demolición,
a través de una alianza estratégica con la cooperación italiana ‘Cooperazione
Internazionale’ (AMUN, 2021). La planta se encuentra en el barrio de Aranjuez, en
la zona sur paceña, en un espacio dentro del vivero municipal (Swissinfo, 2021).
Este material producido por la planta es el material base de estudio para la presente
investigación.
El objetivo de esta investigación es analizar y proyectar la resistencia a compresión
del concreto reutilizando los residuos de construcción y/o demolición (RCD),
producidos en la nueva planta de EMAVERDE de la ciudad de La Paz, con un
reemplazo del 25 y 50 % para agregado no además de un 30 y 60 % para el
agregado grueso.
Hipótesis
La resistencia a compresión de un hormigón convencional es la misma que un
hormigón que tiene incorporación de RCD de agregado no y grueso como
reemplazo de agregado convencional.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
117
Hipótesis nula
La resistencia a compresión de un hormigón convencional no es la misma que
un hormigón que tiene incorporación de RCD de agregado no y grueso como
reemplazo de agregado convencional.
Hipótesis alternativa
La resistencia a compresión de un hormigón convencional es la misma que un
hormigón que tiene incorporación de RCD para ciertos porcentajes de adición con
agregado grueso y para otros porcentajes con agregado no.
En el artículo “Revisión del estado del arte de las normas y especicaciones
actuales relativas a los agregados reciclados de RCD” de Alberte & Handro (2021),
se menciona que, si bien se tienen normativas para este procedimiento, el uso de
RCD sigue siendo una técnica nueva en ese país, y se hace una recopilación de
normativas de distintos países.
Estados Unidos también fue uno de los países pioneros en este tema. Según Alfonso
(2005), después de 1982, las normas americanas para pavimentos y hormigones
presentan ahora condiciones para el reciclaje de RCD.
En Brasil, la gestión de RCD comenzó unas seis décadas después de Europa
(MELO, 2011). En 1991, fue implementado en São Paulo la primera planta de
reciclaje de DMC en América Latina. Sin embargo, sus actividades se cerraron en
2002, sin el rango máximo de capacidad de producción.
Dentro de la revisión bibliográca se observa el reciclaje y la recuperación en
países, como Brasil, España, Japón y los Países Bajos, que presentaron valores de
6%, 14%, 81% y 98%, respectivamente. Tal variación se atribuye en el estudio a
características particulares de cada país, tales como suministro de materiales de
construcción y RCD, disponibilidad de lugares para la deposición y restricciones
de las normas, entre otros factores (Alberte & Handro, 2021). En la investigación
mencionada se analiza las normativas de otros países en cuanto al uso de RCD,
en donde se puede resumir que existen normativas para el uso de este material
en Países como: Brasil, Alemania, Austria, Australia, Bélgica, España, Estados
Unidos, Holanda, China, Inglaterra, Japón y Suiza. Siendo un estudio publicado
el 2021, se hace notar la relevancia de poder contar con una planta trituradora para
poder realizar este tipo de investigaciones, se hace notar también que no se tiene
aún normado el uso de este material RCD en países de Latinoamérica.
Con experiencias en Latinoamérica, Letelier en el artículo “Áridos reciclados de
hormigón con captura de CO2” se menciona que a mayor porcentaje de reemplazo
de áridos reciclados los estudios demuestran que el comportamiento mecánico o de
durabilidad se ve afectado disminuyendo a medida que se aumenta el reemplazo
sin embargo con la incorporación de CO2 esto se puede absorber (Hormigón al día,
2023).
Para el presente artículo, dadas las condiciones de la nueva planta de EMAVERDE,
resulta un aporte importante mostrar los resultados obtenidos en laboratorio y
poder recomendar porcentajes óptimos de sustitución al usar el agregado grueso
y no de esta planta.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
118
2. METODOLOGÍA
Para el desarrollo de la presente investigación se realizó una compilación de datos
recabados de laboratorio que incluyen, la resistencia a compresión del concreto,
pesos especícos de los agregados nuevos y los agregados RCD analizados.
Lugar de estudio
Todas las probetas analizadas fueron elaboradas en ambientes de los laboratorios
de Ingeniería Civil de la Universidad Privada Del Valle entre las gestiones 2021 y
2022, en la ciudad de La Paz, Bolivia.
PLANTA PILOTO. - La generación de RCD en la ciudad de La Paz llego a ser de
gran magnitud cuando la construcción estaba en mayor crecimiento, hoy en día,
aunque la tasa de construcción se haya reducido, aún se generan RCD, donde en
muchos casos no se cuenta con medidas de protección ambiental, el cual genere el
manejo de este tipo de residuos.
“Hormigones y baldosas son algunos de los productos que se fabricarán en
la primera planta de Bolivia de transformación de residuos de construcción y
demolición que inauguró este jueves el alcalde Luis Revilla. Tendrá una producción
de 64 toneladas por día y permitirá reciclar este tipo de materiales, reutilizarlos y
coadyuvar a la mejora del medio ambiente” (AMUN, 2021).
Esta planta piloto fue consolidada por la secretaria municipal de gestión ambiental
(SMGA), y la cooperación italiana “Cooperazione Internazionale” (COOPI), y fue
nanciado con un monto de Bs 1,662,000.00, y se encuentra ubicado en el vivero
de Aranjuez (AMUN, 2021) (Figura 1).
Figura 1. Planta piloto de transformación de residuos RCD,
Fuente: AMUN, 2021
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
119
PREPARACIÓN DE LOS AGREGADOS
El municipio coordina con empresas constructoras o constructores particulares
interesados en entregarles los RCD que hubieran generado. El lugar recibe
ladrillos, concreto, hormigón y cemento, nada de metales ni madera, ya que el
tratamiento consiste básicamente en convertir los materiales en áridos. Una vez
que llegan al lugar, los RCD pasan por minuciosas clasicaciones para separar todo
lo que no sea escombro e ingresar luego a un molino de trituración. El material
llega a otra cinta con un sistema de imanes para retirar los residuos metálicos más
pequeños y avanza hacia un sistema de criba donde se vuelve a seleccionar el
material para nalmente entrar a un molino de dientes. El resultado se separa en
tres subproductos según el diámetro, los más grandes vuelven a ingresar a la planta
y los otros dos están listos para su reúso (Swissinfo,2021).
En entrevista con los responsables del funcionamiento de la planta de trituración
de agregados (Oct, 2023), se constató que antes de procesar los agregados de RCD
y recepcionar los materiales, se decide si este material a ser procesado es factible
para su uso posterior o si este tiene muchas impurezas, los materiales procesados
son acopiados según su origen y de esta manera pueden decidir en que tipos de
obras se podrá utilizar.
CEMENTO
Para la presente investigación se empleó el cemento Viacha IP-40, este se
caracteriza por tener Puzolana en un porcentaje máximo del 30%, y su resistencia
mínima a los 28 días es de 40 MPa, este cemento fue utilizado para ambas etapas,
tanto como cuando se reemplazó el agregado no como el agregado grueso.
MUESTRA
Se elaboraron en total 45 probetas cilíndricas de hormigón donde se reemplazó el
agregado no en un 25% y 50% por RCD, y por otro lado se elaboraron 51 probetas
cilíndricas de hormigón donde se reemplazó el agregado grueso en un 30% y 60%
por RCD. La resistencia característica proyectada en ambos casos fue de 21 MPa.
Para lograr una dosicación adecuada y llegar a la resistencia característica
necesaria, se realizaron los ensayos de granulometría según la norma C136/
C136M-19 (ASTM, 2020), donde se evidencia el cumplimiento tanto para el
agregado grueso (TMN ½”) como para el agregado no tal como se muestra en la
Figura 2 y3.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
120
Figura 2. Curvas granulométricas del agregado virgen grueso
Fuente: Elaboración propia en base a resultados de Rodríguez y Aliaga (2023)
Figura 2. Curvas granulométricas del agregado virgen no.
Fuente: Elaboración propia en base a resultados de Rodríguez y Aliaga (2023)
De la misma manera, para poder realizar la dosicación según la normativa 211.1-
18 (ACI, 2018) de los materiales es necesario conocer los pesos especícos de la
muestra, para los materiales analizados se obtuvieron los resultados presentes en la
Tabla 1.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
121
Tabla N° 1. Datos para Dosicación con RCD (3/4”)
MATERIAL Peso especíco
(g/m³)
%Hum %Abs Peso Unitario
compactado (kg/m³)
Peso Unitario
Suelto (kg/m³)
Agua 1.00
Cemento 3.03
Grava 2.21 0.294 1.36 1450 1352
Arena 2.54 3.248 3.95 1566 1361
RCD (3/4”) 2.30 2.501 6.62 1208 1152
Fuente: Elaboración propia en base a resultados de Quispe y Aliaga (2022)
De la misma manera para lograr la dosicación de la mezcla RCD no con agregado
natural (Tabla 2).
Tabla N° 2. Datos para Dosicación con RCD (arena)
MATERIAL Peso especíco
(g/m³)
% Humedad %
Absorción
Peso Unitario
compactado
(kg/m³)
Peso Unitario
Suelto (kg/m³)
Agua 1.00
Cemento 3.02
Grava (1/2”) 2.80 0.33 2.38 1456 1344
Arena 2.55 0.42 4.48 1685 1415
RCD (Arena) 2.82 0.15 5.46 1519 1372
Fuente: Elaboración propia en base a resultados de Rodríguez y Aliaga (2023)
Con los datos mostrados se procedió a dosicar la mezcla según los parámetros
solicitados por la ACI 211. Las Tablas 3, 4 y 5 muestran los resultados de esta
dosicación empezando con los materiales utilizados cuando se sustituye la grava
por RCD.
Tabla N° 3. Cantidad en kg/m³ para la dosicación utilizando RCD grava
Dosicación
Cemento Arena Grava
RCD
(grava)
Kg Kg Kg Kg
H° Convencional 463.36 568.96 848.64 0
H° con 70% Agregado Natural y 30% RCD Grueso 463.36 568.96 594.49 264.5
H° con 40% Agregado Natural y 60% RCD Grueso 463.36 568.96 508.3 354.2
Fuente: Elaboración propia en base a resultados de Quispe y Aliaga (2022)
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
122
De la misma manera también se muestran los resultados cuando se sustituye la
arena por RCD.
Tabla N° 4. Cantidad en kg/m³ para la dosicación utilizando RCD arena
DOSIFICACION
Cemento Arena Grava
RCD
(arena)
Kg Kg Kg Kg
H° Convencional 463.36 765.76 863.41 0
H° con 75% Agregado Natural y 25% RCD no 463.36 574.32 863.41 191.44
H° con 50% Agregado Natural y 50% RCD Fino 463.36 382.88 863.41 382.88
Fuente: Elaboración propia en base a resultados de Rodríguez y Aliaga (2023)
Debido a los requerimientos para dosicación de hormigones, también se presenta
los resultados del ensayo de asentamiento para los 6 tipos de mezclas analizadas.
Tabla N° 5. Resultados de asentamiento y relación agua cemento adoptada
DOSIFICACION Asentamiento Relación a/c
Hormigón patrón 1 4 0.464
Hormigón con RCD ¾” al 30% 4 0.464
Hormigón con RCD ¾” al 40% 6 0.464
Hormigón patrón 2 4 0.464
Hormigón con RCD Arena al 25% 6 0.464
Hormigón con RCD Arena al 50% 6.7 0.464
Fuente: Elaboración propia.
PROYECCION DE LOS RESULTADOS
La investigación presentada se desarrolló por medio del método deductivo, partiendo
de hechos particulares o concretos para la obtención de conclusiones generales, así
mismo para una conformación y aceptación de los valores experimentales se usará
el análisis de varianzas ANOVA para la validación de los resultados.
3. RESULTADOS
A momento de realizar el vaciado y desencofrado de las estructuras, resulta de
interés conocer cómo va evolucionando la resistencia del concreto a los 7 días, por
ello se presentan en las Tablas 6 y 7 los resultados de la resistencia a compresión
del concreto a esta edad.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número Especial Energías
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
Evaluación de la eciencia energética del lado de la oferta en la integración energética
Brasil – Bolivia
123
Tabla N° 6. Resultados del ensayo de resistencia a compresión a 7 días
sustituyendo el agregado no con RCD
Tipo de hormigón kg/cm² Promedio
(kg/cm²)
Promedio
(MPa) RCD
H° Convencional
167.09
166.15 16.3 0
174.05
162.36
155.42
173.24
164.72
H° con 75%
Agregado Natural y
25% RCD no
166.18
159.61 15.7 25
159.48
170.95
148.63
164.54
147.86
H° con 50%
Agregado Natural y
50% RCD Fino
200.19
176.67 17.3 50
168.91
181.29
163.34
168.34
177.97
Fuente: Elaboración propia en base a resultados de Rodríguez y Aliaga (2023)
Tabla N° 7. Resultados del ensayo de resistencia a compresión a 7 días
sustituyendo el agregado grueso con RCD
Tipo de hormigón kg/cm² Promedio
(kg/cm²)
Promedio
(MPa) %RCD
H° Convencional
243.9
229.72 22.5 0215.68
229.57
H° con 70% Agregado
Natural y 30% RCD
Grueso
185.67
191.44 18.8 30205.93
182.71
H° con 40% Agregado
Natural y 60% RCD
Grueso
128.4
151.43 14.9 60184.15
141.73
Fuente: Elaboración propia en base a resultados de Quispe y Aliaga (2022)
Evaluación de la eciencia energética del lado de la oferta en la integración energética
Brasil – Bolivia
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número Especial Energías
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
124
A momento de reemplazar el agregado chancado grueso por 30% y 60% de material
RCD, y ensayando las probetas a compresión, se obtuvieron los resultados de la
Tabla 8.
Tabla N° 8 Resultados del ensayo de resistencia a la compresión a 28 días
sustituyendo el agregado grueso con RCD
RCD 3/4” Fecha de
elaboración
Fecha de
rotura Edad Diámetro
(cm)
Altura
H
(cm)
H/D Área
(cm²)
Peso
(g)
Carga de
rotura
(kg)
Resistencia
en kg/cm²
Hormigón
Convencional
11/10/2021 8/12/2021 28 15.30 30.50 1.99 183.85 12787 42120 229.1
11/10/2021 8/11/2021 28 15.03 30.00 2.00 177.42 12263 48320 272.34
11/10/2021 8/11/2021 28 15.25 30.40 1.99 182.65 12650 47030 257.48
Hormigón con
70% Agregado
Natural y 30%
RCD Grueso
13/10/2021 10/11/2021 28 14.97 30.10 2.01 176.01 12069 44790 254.48
13/10/2021 10/11/2021 28 15.30 30.50 1.99 183.85 12508 46520 253.03
13/10/2021 10/11/2021 28 15.00 30.50 2.03 176.71 12379 42420 240.05
Hormigón con
40% Agregado
Natural y 60%
RCD Grueso
13/10/2021 10/11/2021 28 15.20 30.60 2.01 181.46 12196 33050 182.14
13/10/2021 10/11/2021 28 15.05 29.95 1.99 177.89 11678 33770 189.83
13/10/2021 10/11/2021 28 15.25 30.40 1.99 182.65 12098 34420 188.44
Fuente: Elaboración propia en base a resultados de Quispe y Aliaga (2022)
A momento de reemplazar el agregado chancado no por 25% y 50% de material
RCD, y ensayando las probetas a compresión, siguiendo el ensayo ASTM C-39,
se obtuvieron los resultados presentados en la Tabla 9.
Tabla N° 9 Resultados del ensayo de resistencia a la compresión a 28 días
sustituyendo el agregado no con RCD
RCD FINO Fecha de
elaboración
Fecha de
rotura Edad Diámetro
(cm)
Altura
H (cm) H/D Área
(cm²)
Peso
(g)
Carga
de
rotura
(kg)
Resistencia
en kg/cm²
Hormigón
Convencional
3/10/2022 31/10/2022 28 15.15 30.15 1.99 180.27 12453 37670 208.96
3/10/2022 31/10/2022 28 15.20 30.20 1.99 181.46 12356 45550 251.02
3/10/2022 31/10/2022 28 15.10 30.10 1.99 179.08 12545 39230 219.06
3/10/2022 31/10/2022 28 15.30 30.30 1.98 183.85 12478 42850 233.07
3/10/2022 31/10/2022 28 15.10 30.15 2.00 179.08 12256 37240 207.95
3/10/2022 31/10/2022 28 15.10 30.25 2.00 179.08 12560 40560 226.49
Hormigón
con 75%
Agregado
Natural y
25% RCD
no
5/10/2022 2/11/2022 28 15.10 30.15 2.00 179.08 12643 48620 271.50
5/10/2022 2/11/2022 28 15.15 30.40 2.01 180.27 12653 45330 251.46
5/10/2022 2/11/2022 28 15.10 30.10 1.99 179.08 12665 42420 236.88
5/10/2022 2/11/2022 28 15.30 30.20 1.97 183.85 12626 37790 205.55
5/10/2022 2/11/2022 28 15.10 30.10 1.99 179.08 12654 38970 217.61
5/10/2022 2/11/2022 28 15.10 30.25 2.00 179.08 12459 40580 226.60
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número Especial Energías
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
Evaluación de la eciencia energética del lado de la oferta en la integración energética
Brasil – Bolivia
125
RCD FINO Fecha de
elaboración
Fecha de
rotura Edad Diámetro
(cm)
Altura
H (cm) H/D Área
(cm²)
Peso
(g)
Carga
de
rotura
(kg)
Resistencia
en kg/cm²
Hormigón
con 50%
Agregado
Natural y
50% RCD
Fino
10/10/2022 7/11/2022 28 15.10 30.35 2.01 179.08 12524 38280 213.76
10/10/2022 7/11/2022 28 15.20 30.30 1.99 181.46 11968 45550 251.02
10/10/2022 7/11/2022 28 15.10 30.15 2.00 179.08 12075 35760 199.69
10/10/2022 7/11/2022 28 15.15 30.25 2.00 180.27 11998 38170 211.74
10/10/2022 7/11/2022 28 15.25 30.30 1.99 182.65 12067 37890 207.45
10/10/2022 7/11/2022 28 15.15 30.10 1.99 180.27 12356 42540 235.98
Fuente: Elaboración Propia en base a resultados de Rodríguez, Aliaga 2023
Es necesario hacer notar que en la presente investigación para un análisis completo
se realizaron la rotura de probetas también a 7 y 14 días, que no se muestran en
tablas pero que sí ayudaron a validar la evolución de la resistencia a compresión a
esas edades como se muestra en el Gráco 1.
Gráco 1 Evolución de la resistencia a compresión usando RCD no y grueso
para 7 y 28 días
Fuente: Elaboración propia con resultados de Rodríguez y Aliaga (2023) y Quispe
y Aliaga (2022)
Evaluación de la eciencia energética del lado de la oferta en la integración energética
Brasil – Bolivia
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número Especial Energías
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
126
4. DISCUSIÓN, DESARROLLO Y ANÁLISIS
4.1 Análisis del RCD proveniente del agregado grueso
En el Gráco 2 se muestran las correlaciones encontradas:
Gráco 2. Resistencia a la compresión a los 28 días vs %RCD (3/4”)
Fuente: Elaboración Propia
Siendo que la resistencia de diseño buscada es de 21 MPa, a continuación se realiza
un análisis para encontrar el porcentaje de RCD mínimo con el que se obtendría
esta resistencia a partir de la ecuación de correlación.
y = -0.0032x2 + 0.0834x + 24.809
siendo ,
Resolviendo la ecuación se obtiene que, para llegar a una resistencia de 21 MPa, el
límite de incorporación de RCD seria de 49.9%
Entonces si se desea incorporar el agregado grueso proveniente del , lo máximo
que se podría utilizar es del , para llegar a una resistencia de 21 MPa.
Con la misma ecuación encontrada, hallamos el porcentaje de RCD con el que se
obtendría la máxima resistencia.
=
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número Especial Energías
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
Evaluación de la eciencia energética del lado de la oferta en la integración energética
Brasil – Bolivia
127
Igualamos a 0
Y resolviendo la ecuación se tiene:
Entonces para obtener la mayor resistencia a compresión, usando RCD como
sustituto del agregado grueso es del 13%, al utilizar este porcentaje se obtendría
una resistencia de 25.35 MPa.
4.2 Análisis del RCD proveniente del agregado no
Las correlaciones encontradas se presentan en el Gráco 3.
Gráco 3. Resistencia a la compresión a los 28 días vs %RCD (Fino)
Fuente: Elaboración Propia con datos de laboratorio
Siendo que la resistencia de diseño buscada es de 21 MPa, a continuación se hace
un análisis para encontrar el porcentaje de RCD mínimo con el que se obtendría
esta resistencia a partir de la ecuación de correlación.
Evaluación de la eciencia energética del lado de la oferta en la integración energética
Brasil – Bolivia
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número Especial Energías
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
128
y = -0,002x2 + 0,0912x + 22,009
siendo ,
Se tienen mejores resultados al incorporar el agregado no que el agregado grueso
por lo que en este caso con la ecuación se tendrá una proyección para llegar a la
resistencia mínima buscada.
En este caso para llegar a los 21 MPa, se podría utilizar hasta un porcentaje de
RCD del 55%.
Analizamos la ecuación obtenida para obtener y aprovechar al máximo el material
obtenido.
Derivamos e igualamos a “0”
Resolviendo
Entonces para obtener la resistencia máxima al utilizar el RCD como sustituto
del agregado no es del 23% y con este porcentaje de RCD, se obtendría una
resistencia de 22.8 MPa. El Gráco 4 presenta dicho análisis.
Gráco 4. Calculo de la resistencia máxima (MPa) y % RCD óptimo
Fuente: Elaboración Propia con datos de laboratorio
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número Especial Energías
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
Evaluación de la eciencia energética del lado de la oferta en la integración energética
Brasil – Bolivia
129
4.3 Correlación entre análisis
Para realizar un análisis crítico se presenta en el Gráco 5 ambas correlaciones.
Gráco 5. Cálculo de la resistencia máxima y % RCD óptimo
Fuente: Elaboración propia
De la gráca anterior y proyectando resistencias se puede obtener que el punto de
intersección al 45% presentaría la misma resistencia (22.05) en caso de reemplazar
el agregado no RCD o el agregado grueso RCD, valido para los agregados y
cementos estudiados en la presente investigación.
5. CONCLUSIONES
Los resultados obtenidos muestran la inuencia en la resistencia a compresión
del concreto con la incorporación de RCD proveniente de la trituración de los
residuos de demolición que tiene agregado grueso (tamaño máximo nominal de 3/4
de pulgada) y arena (agregado no), además se logra predecir su comportamiento
ante la incorporación de mayor porcentaje de sustitución, los resultados obtenidos
y mostrados en este artículo son aplicables para el RCD obtenido en las épocas
de estudio y se recomienda seguir estudiando el comportamiento del hormigón
ante distintos tipos de RCD, además que para que se tenga un uso masivo de este
material , se sugiere que la planta que procesa los agregados, pueda realizar una
clasicación de este material a momento de acopiarlo .
Se nota que con una incorporación de 45 %, de RCD ya sea proveniente del
agregado no o grueso, se llegaría a una resistencia de 22.05 MPa mayor a la
media esperada (21 MPa), sin embargo dada la variabilidad de los áridos que
procesa la planta se recomienda que para futuras investigaciones se comprueben
estos resultados experimentalmente, basándose en porcentajes mayores al 10 % al
sustituir el agregado grueso o no RCD.
Evaluación de la eciencia energética del lado de la oferta en la integración energética
Brasil – Bolivia
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número Especial Energías
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
130
Para optimizar materiales se tienen las siguientes conclusiones.
• La mayor resistencia que se puede obtener al reemplazar RCD de
agregado grueso es de 25.35 MPa sustituyendo el 13.03% de este
material.
• La mayor resistencia que se puede obtener al reemplazar RCD de
agregado no es de 22.80 MPa sustituyendo el 23.00% de este material.
Los valores presentados en la presente investigación, permiten tomar decisiones
al personal que opera la primera planta piloto de transformación de residuos de
construcción y demolición del país ubicada en la ciudad de La Paz, y controlar
su producción, debido a que este tipo de plantas, al igual que una chancadora
convencional, puede regular la trituración para producir, ya sea más agregado
no o más agregado grueso, es necesario adicionar que resulta primordial el
realizar siempre una caracterización de los agregados RCD a medida que se vayan
produciendo, ya que para la dosicación de hormigones, es necesario conocer su
granulometría, pesos especícos, absorción y porcentaje de humedad, como se
mostró en esta investigación.
Dados los porcentajes bajos estudiados en la presente investigación, no se realizó
el ensayo de desgaste los ángeles, los resultados de este ensayo tendrán mas
relevancia en caso de incrementar los valores de RCD para lo cual se sugiere
realizar este ensayo en el agregado reciclado.
En un inicio la administración de la planta piloto de RCD consideraba que los
materiales recuperados fueran empleados en hormigones de baja resistencia. Sin
embargo, la presente investigación demostró la posibilidad de alcanzar valores
mayores al de un diseño de resistencia característica (H21). Por lo que, se
recomienda realizar más estudios experimentales en la línea de investigación.
6. AGRADECIMIENTOS
El presente artículo de investigación no hubiera sido posible sin el apoyo del
encargado de laboratorio que apoyaron al desarrollo de los tesistas durante su
estancia en laboratorio y la ejecución de los ensayos en los periodos 2021 y 2022.
También se agradece el apoyo de la planta de Residuos de EMAVERDE por
proporcionar el material base para el desarrollo de la presente investigación.
De la misma manera se agradece a las autoridades de la Facultad de Tecnología de
la Universidad Privada del Valle por el compromiso con la publicación de artículos
que son de interés a nivel nacional.
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número Especial Energías
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
Evaluación de la eciencia energética del lado de la oferta en la integración energética
Brasil – Bolivia
131
7. REFERENCIAS
ASTM (2020). ASTM C136/C136M-19: Standard Test Method forSieve Analysis
of Fine and Coarse Aggregates. DOI: https://doi.org/10.1520/C0136_C0136M-19
ACI 211.1(2018). Standard Practice for Selecting Proportions for Normal,
Heavyweight, and Mass Concrete.
AMUN, Agencia municipal de noticias (2021) La primera planta piloto de
transformación de residuos de construcción y demolición del país está en La
Paz Disponible en: La primera planta piloto de transformación de residuos de
construcción y demolición del país está en La Paz | Agencia Municipal de Noticias
AFFONSO, F. J. A (2005). Caracterização de agregados reciclados de resíduos de
construção e demolição para uso em camadas drenantes de aterros sanitários. Rio
de Janeiro, 2005. (Tesis de maestría en Ingeniería Civil) – Instituto Alberto Luiz
Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia, Universidade Federal do
Rio de Janeiro.
Alberte, E. P. V., & Handro, J. B.. (2021). Estado do conhecimento acerca de
especicações técnicas e normativas para agregados reciclados de RCD. Ambiente
Construído, 21(3), 305–320. https://doi.org/10.1590/s1678-86212021000300553.
MELO, A. V. S (2011). Diretrizes para a produção de agregado reciclado em
usinas de reciclagem de resíduos da construção civil. Universidade Federal da
Bahia, Salvador, 2011.
Rodríguez Ruiz, C.F., Aliaga Choque, R. A., (2023). Estudio de la resistencia a
compresión del concreto con reemplazo parcial del agregado no por residuos de
construcción y/o demolición (RCD) [Proyecto de grado, Universidad Privada del
Valle]. La Paz
Quispe Cespedes, A.G., Aliaga Choque, R. A., (2022). Análisis de la resistencia a
compresión del concreto, reutilizando los residuos de construcción y/o demolición
como agregado en distintos porcentajes de sustitución, con y sin aditivo. [Proyecto
de grado, Universidad Privada del Valle]. La Paz.
Pereira R. (2019). La Paz inaugural la primera planta de transformación de residuos
de construcción. Recuperado el 31 de Octubre de 2023 de: CADECOCRUZ •
Cámara de la Construcción de Santa Cruz
Revista hormigón al día N°81 (Julio 2023) https://issuu.com/ich_mkt/docs/
had_81/10
Swissinfo (2021). La economía circular se abre campo en La Paz con el reciclaje
de escombros
Disponible en: La economía circular se abre campo en La Paz con el reciclaje de
escombros - SWI swissinfo.ch
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19 – Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
132
