17 de septiembre de 2026
Planificación de Cronograma para Definición de Válvulas en Proyectos Industriales con MS Project
Luiza Araujo Abou Rejaili; Gilberto Marassi de Loiola Leite
DOI: 10.22167/2675-6528-202602562
Artículo derivado de Trabajo de Conclusión de Curso (TCC), con contenido basado en el trabajo original del alumno y adaptado al formato editorial de la Revista E&S con el apoyo de la herramienta ResumeAI, solución de inteligencia artificial desarrollada por el Instituto Pecege para síntesis y organización textual.
Resumen
La industria química brasileña es un sector de gran impacto nacional, representando el 11% del PIB en 2025 y pasando constantemente por cambios e innovaciones de proceso y de gestión. En el ámbito de los proyectos, el sector de la industria requiere cada vez más procesos dinámicos y eficientes, entre los cuales la gestión del cronograma. Ante este panorama, el estudio objetivó la planificación del cronograma para la definición de válvulas en proyectos, a través de la herramienta MS Project. La investigación se realizó por medio de un estudio de caso, cuyo alcance fue la definición de las válvulas para un tanque de almacenamiento en la industria química. Se desarrolló la Estructura Analítica del Proyecto (EAP), las actividades del cronograma y sus relaciones de precedencia y sucesión. Se consideraron las duraciones de las actividades y se realizó la asignación y análisis de recursos, obteniéndose el cronograma. A partir de él, se construyeron el gráfico de Gantt, el diagrama “Activity-On-Node” y el diagrama de camino crítico. Los resultados obtenidos revelaron que el cronograma desarrollado constituyó una aplicación efectiva en la gestión de las actividades, mostrándose una herramienta adecuada para la estructuración y organización del alcance, de los recursos y del camino crítico.
Palabras clave: Análisis de camino crítico; herramientas de gestión; proyectos industriales.
1. Introducción
La industria química brasileña representa un sector de gran impacto en el escenario nacional. En 2024, este sector movió 158.600 millones de dólares, lo que corresponde al 11% del Producto Interno Bruto industrial y ocupa la sexta posición mundial, según datos del Consejo Federal de Química (Collodetti, 2025). El sector se caracteriza por constantes innovaciones, impulsadas por el avance de la Industria 4.0 y la aplicación de Internet de las Cosas (IEDI, 2019).
Las innovaciones actuales no se restringen solo a la evolución de productos, extendiéndose también a los avances y transformaciones en servicios y procesos (Johansson, 2006). En un sector donde los proyectos son inherentemente complejos y pueden tener duraciones de años, como es común en la ingeniería química (Wall, 2009), se vuelve fundamental acompañar este dinamismo global.
El ritmo acelerado del avance tecnológico exige que las empresas desarrollen una capacidad de respuesta cada vez más rápida para mantener su competitividad en el mercado (CNI, 2020). En este contexto, la gestión de proyectos surge como una solución eficaz para lidiar con entornos en constante transformación y creciente competitividad (Kerzner, 2001). La gestión eficiente de proyectos es crucial para garantizar el éxito de las entregas y de la operación en un sector tan innovador y con proyectos complejos.
Entre las diversas áreas de la gestión de proyectos, la gestión del cronograma es un modelo esencial que define la ejecución de las actividades, sus duraciones y dependencias (PMI, 2021). La gestión del cronograma proporciona una visión integral del proyecto, incluyendo tareas, plazos, posibles anticipaciones y caminos críticos. No solo organiza el proyecto, sino que también centraliza recursos y plazos en un único documento, facilitando la visualización y la gestión (Cavalcanti y Silveira, 2016). Adicionalmente, permite la identificación temprana de problemas, posibilitando la toma de acciones y la reducción de riesgos a niveles aceptables (Kerzner, 2001). Así, la gestión de proyectos y, en particular, la gestión del cronograma, son indispensables en la industria química.
En proyectos de la industria química, la selección de válvulas constituye una actividad técnica de gran relevancia. Las válvulas son componentes cruciales posicionados en sistemas donde hay flujo de fluidos o presión, que tienen como objetivo regular dicho flujo o presión, ya sea por bloqueo, control, desvío de flujo, prevención de flujo inverso o alivio de presión (Smith y Zappe, 2004). Además de controlar fluidos y presión, las válvulas garantizan el rendimiento, la rentabilidad, la eficiencia y, principalmente, la seguridad de la operación de la planta (Relevant, n.d.). Esta actividad es crítica no solo desde el punto de vista operacional y de seguridad, sino también en términos de tiempo de proyecto, ya que el diseño del sistema de tuberías, que incluye la definición de válvulas, puede consumir entre el veinte y el veinticinco por ciento del total de horas-hombre de ingeniería (VMA, 2019).
Ante la complejidad y criticidad de esta etapa, la aplicación de herramientas de gestión de proyectos se vuelve fundamental para optimizar el proceso. De esta forma, el objetivo de esta investigación es el desarrollo de un cronograma para la definición y selección de válvulas en un tanque de almacenamiento, equipo ampliamente utilizado en la industria química, con el objetivo de aplicar la gestión de proyectos en una actividad recurrente y de gran importancia para la industria química, dado que las válvulas elegidas definen el éxito del control y la seguridad de estos equipos.
2. Material y Métodos
La investigación se desarrolló como un estudio de caso, adoptando un enfoque metodológico mixto (cualitativo-cuantitativo) y exploratorio. El objetivo central fue la planificación de cronogramas para la definición y selección de válvulas en proyectos, con foco en un tanque de almacenamiento en la industria química, utilizando la herramienta MS Project.
Para la recolección de datos, se emplearon investigación bibliográfica, investigación documental y observación participante. La bibliografía se fundamentó en literatura técnica y obras consolidadas de ingeniería, incluyendo Telles (2001), Smith y Zappe (2004), y la guía PMBOK® (PMI, 2021). La investigación documental utilizó documentos técnicos, informes y estándares de una empresa del sector de proyectos de ingeniería química.
La observación participante se realizó mediante la participación activa en la misma empresa, en el departamento de ingeniería de procesos, durante el año 2025. El desarrollo del cronograma se inició con la definición del alcance del proyecto, etapa fundamental para la estructuración de las actividades, según el modelo del Triángulo de Hierro (PMI, 2021).
Para este estudio, el alcance se limitó a la elaboración de la Estructura Analítica del Proyecto (EAP), o Work Breakdown Structure (WBS). La EAP se desarrolló como una descomposición jerárquica del alcance, con el objetivo de comprender los objetivos, entregables y el trabajo necesario (PMI, 2021). El enfoque de la EAP fue la definición y selección de válvulas para tanques de almacenamiento, contemplando requisitos técnicos de la gestión de proyectos y de la ingeniería industrial.
La construcción del EDT se dividió en fases metodológicas secuenciales. La “Iniciación” estableció premisas y alineaciones con el cliente. La “Caracterización del proceso” involucró el análisis de las propiedades del fluido y parámetros operacionales, además de la evaluación del tanque. La “Selección preliminar de las válvulas” definió la necesidad y posición de las válvulas, con cálculos específicos para válvulas de control, considerando compatibilidad de material, temperatura, presión y estanqueidad (Telles, 2001).
La “Evaluación de seguridad y regulaciones” incluyó el análisis de las válvulas seleccionadas en relación con los requisitos de seguridad de la planta, con evaluación en el contexto del Hazard and Operability Study (HAZOP) y verificación de conformidad con normas y estándares (API, ASME, ISO). La “Revisión con el cliente” consistió en la presentación de las definiciones para validación y correcciones. Finalmente, el “Soporte a la compra e instalación” implicó la alineación con el equipo de compras para la adquisición de las válvulas.
Con el alcance detallado en la EDT, se definieron las actividades específicas del cronograma, sus interdependencias y secuenciación, utilizando el método de precedencia Fin-a-Inicio. Cada entrega de la EDT se convirtió en una actividad, y el orden se estableció con base en las dependencias de información y los hitos del proyecto.
La definición de las duraciones y recursos del cronograma consideró a dos ingenieros de procesos y al equipo de compras, clasificados como recursos fijos. La duración de cada actividad se calculó por la razón entre el esfuerzo total, en hombres-día, y los recursos asignados, en hombre. La estimación de la duración inicial de las actividades se basó en la técnica de opinión especializada, complementada por la observación participante y la investigación documental.
Tras la asignación de recursos, se observó una sobreasignación en algunas actividades. Para resolver esta cuestión, se realizó una reasignación de recursos, ajustando las fechas en el cronograma para garantizar la viabilidad de la ejecución. Las actividades que compartían el mismo recurso se secuenciaron para evitar solapamientos, como la caracterización del fluido y la caracterización del tanque.
Para la representación visual del cronograma y de las relaciones de precedencia, se desarrollaron diagramas específicos. El Activity-On-Node (AON) demostró la red de actividades, donde cada nodo representó una actividad y las flechas indicaron las relaciones entre ellas (Kramer y Jenkins, 2006). En conjunto, el Critical Path Method (CPM) detalló el camino crítico del proyecto, determinado a partir de las fechas de inicio y fin más tempranas y más tardías de las actividades, y de la holgura entre ellas. Las actividades con holgura igual a cero se definieron como críticas, y su secuencia representó el camino crítico en el diagrama CPM. La construcción del cronograma y la generación de los diagramas se realizaron utilizando el software MS Project.
3. Resultados y Discusión
El desarrollo del cronograma para la definición y selección de válvulas en proyectos industriales, según el objetivo de este estudio, se inició con la elaboración de la Estructura Analítica del Proyecto (EAP). Esta etapa fue fundamental para la estructuración del alcance, permitiendo un análisis previo de las actividades necesarias y limitando el trabajo solo a los elementos esenciales. La EAP no se restringió a aspectos puramente técnicos, sino que también abarcó fases cruciales de iniciación y finalización, que involucran la interacción con el cliente y diversos equipos, garantizando una base sólida para la construcción de todas las acciones subsecuentes del proyecto.
La EAP se organizó en seis fases principales, comenzando por la “Inicio”, que estableció las premisas del proyecto y alineó las expectativas entre los responsables y el cliente a través de un “kick-off”. Este alineamiento inicial es crucial para evitar el “scope creep” y garantizar una relación de trabajo efectiva (Abramovici, 2000; Hamburger, 1992). Se definieron el alcance del proyecto, relativo al trabajo de entrega, y el alcance del producto, que detalla las características del resultado, es decir, la definición de las válvulas (PMI, 2021). Durante el “kick-off”, se alinearon la región de interés, las delimitaciones, la filosofía de operación y el estudio del diagrama de proceso para comprender el contexto general.
La segunda fase, “Caracterización del proceso”, implicó el análisis de las propiedades fisicoquímicas del fluido, como estado físico, corrosividad, pH, viscosidad, presencia de sólidos en suspensión, densidad y presión de vapor, según lo enumerado por la Valve Manufacturers Association (VMA, s.f.) y Bray (2024). También se evaluaron parámetros operativos como caudal de proceso, diámetro y material de la tubería, temperaturas y presiones máximas y mínimas, y necesidades específicas como cierre estanco, operación frecuente y control remoto (Telles, 2001). También se realizó el análisis del tanque insertado en el sistema, considerando su operación general y presión, lo que puede influir en la necesidad de válvulas de regulación y alivio. Estos análisis garantizan la selección de válvulas seguras y con el rendimiento adecuado (Relevant, s.f.).
En la fase de “Selección preliminar de las válvulas”, a partir de los datos y conclusiones de las etapas anteriores, fue posible definir la necesidad y la posición de todas las válvulas. Para las válvulas de control, fue necesario realizar cálculos específicos, siendo el coeficiente de caudal (Cv) uno de los parámetros principales. Este coeficiente se calcula por la razón entre el caudal de fluido y la raíz cuadrada de la división del diferencial de presión por la gravedad específica del fluido. Con esta información, se definieron los tipos de válvulas (bloqueo, control, retención y presión), considerando prerrequisitos como compatibilidad de material, limitaciones de temperatura y presión, corrosión, caudal, diámetro y estanqueidad (Telles, 2001). La emisión de la lista preliminar de válvulas y sus “datasheets” y la actualización de los diagramas de proceso fueron resultados directos de esta fase.
La cuarta fase, “Evaluación de seguridad y regulaciones”, se centró en la verificación de la conformidad de las válvulas seleccionadas con los requisitos de seguridad de la planta. Se realizó una evaluación en el contexto del Hazard and Operability Study (HAZOP), un estudio estructurado para identificar riesgos a la seguridad, salud y medio ambiente, y problemas operacionales (Crawley y Tyler, 2015). Además, el análisis de regulaciones y estándares, como los del American Petroleum Institute (API), American Society of Mechanical Engineers (ASME) y International Organization for Standardization (ISO), certificó que las válvulas estaban de acuerdo con las normas de calidad, seguridad y medio ambiente (Relevant, n.d.). Esta fase culminó en la complementación y eventuales modificaciones de las válvulas tras las validaciones de seguridad.
Las fases finales del EAP incluyeron la “Revisión con el cliente”, donde las definiciones de las válvulas se presentaron para validación y posibles correcciones, y el “Soporte a la compra e instalación”, que involucró la alineación con el equipo de compras para la obtención de presupuestos y la efectividad de la compra de las válvulas. El EAP detallado, al actuar como base, permitió la construcción de todas las acciones necesarias para el desarrollo del proyecto, garantizando que cada entrega del EAP se tradujera en una actividad específica en el cronograma.
A partir del alcance especificado en la EDT, las actividades detalladas del cronograma se definieron en MS Project, junto con sus interdependencias y secuenciación. El método de precedencia Fin-a-Inicio se adoptó como estándar para la construcción del cronograma. Se establecieron hitos importantes del proyecto que, aunque no requieren trabajo ni recursos asignados, sirven como puntos de verificación cruciales para el monitoreo del avance. El hito inicial fue la aprobación del diagrama de proceso el 1 de enero de 2026, seguido por la primera emisión de la lista de válvulas 15 días después, el inicio del HAZOP un mes después de la emisión de la lista, y la segunda emisión de la lista de válvulas después de las correcciones necesarias.
Otros hitos importantes incluyeron la compra de las válvulas finalizada, que ocurrió 30 días después del inicio del proceso de compra con proveedores, el recibimiento de las válvulas dos meses después de la compra, y la instalación de las válvulas en campo, prevista para un año después de la aprobación del diagrama de proceso. Estos hitos, con duración de “cero días”, ayudan en la visualización y monitoreo del proyecto, contextualizando la entrega de la selección de válvulas dentro del ciclo de vida de un proyecto de planta química, conforme a la información obtenida.
Para la definición de las duraciones y asignación de recursos en el cronograma, se consideró que un día de trabajo equivale a ocho horas. Los recursos se definieron como “Ingeniero de procesos 1”, “Ingeniero de procesos 2” y “Compras”, todos con 100% de capacidad máxima de trabajo (ocho horas diarias) y del tipo “Trabajo”. La duración de una actividad (D) se calculó dividiendo el esfuerzo total del trabajo en hombres-día (Et) entre los recursos asignados (Ra), es decir, D = Et / Ra. La estimación de la duración inicial de las actividades se realizó mediante la técnica de “opinión especializada”, fundamentada en la investigación documental y la observación participante.
Con la duración inicial estimada, los recursos se asignaron para determinar la duración final y real de las actividades, considerando la disponibilidad de recursos. En el cronograma inicial, se observó una sobreasignación de recursos para el Ingeniero de procesos 1 en las actividades “Realizar la caracterización del fluido” y “Realizar la caracterización del tanque”. Ambas actividades, dependientes de la actividad de caracterización del proceso, estaban programadas para ocurrir en paralelo, lo que resultaba en que el ingeniero trabajara al 200% de su capacidad, haciendo inviable el cronograma.
Para resolver la super-asignación, se ajustaron las fechas del cronograma, de modo que la actividad “Realizar la caracterización del tanque” comenzó solo después de finalizar la actividad “Realizar la caracterización del fluido”, ya que ambas utilizaban el mismo recurso. Esta alteración garantizó un cronograma viable, con una asignación de recursos coherente y sin superposición de trabajo para el mismo especialista. El cronograma revisado reflejó esta secuencialización necesaria, ajustando las fechas de inicio y fin de las actividades afectadas.
Con las actividades, duraciones, recursos y predecesoras definidas y ajustadas, fue posible generar el gráfico de Gantt. Esta herramienta permitió una visualización clara del cronograma, facilitando tanto la construcción como el monitoreo. El gráfico exhibió las fechas en el calendario, la duración de cada actividad y la identificación por etapas de los conjuntos de actividades, proporcionando una visión abarcadora de la planificación del proyecto. La capacidad de adaptación del gráfico para proporcionar información auxiliar fue explorada para optimizar la claridad.
Adicionalmente, fueron desarrollados el diagrama “Activity-On-Node” (AON) y el diagrama “Critical Path Method” (CPM). El diagrama AON representó la red de actividades, con cada nodo simbolizando una actividad y las flechas indicando las relaciones de precedencia (Kramer y Jenkins, 2006). El CPM, por su parte, detalló el camino crítico, que es la secuencia de actividades sin holgura, cuya duración total es igual a la duración total del proyecto. Cualquier retraso en una actividad crítica impacta directamente la fecha de finalización del proyecto (Kramer y Jenkins, 2006).
El análisis de la ruta crítica reveló un impacto significativo después del ajuste en la asignación de recursos. Inicialmente, la ruta crítica pasaba por las actividades de “kick-off” y “análisis del diagrama de proceso”, siguiendo hacia la “caracterización de la operación” y “caracterización del tanque”, con ambas últimas actividades teniendo una duración de dos días. En este escenario, la fecha de finalización del proyecto era el día número 49 después del inicio. Con el cambio en la secuencialización de las actividades de caracterización del fluido y del tanque, la ruta crítica se alteró. Ahora, pasó a incluir las actividades “Realizar la caracterización del fluido” y “Realizar la caracterización del tanque” en secuencia, totalizando tres días para estas dos actividades, en lugar de dos días en paralelo. Consecuentemente, la fecha de finalización del proyecto se pospuso al día número 50 después del inicio. Este resultado demostró la importancia de la gestión de recursos en la construcción de la ruta crítica y en la duración total del proyecto, evidenciando la sensibilidad del cronograma a una asignación de recursos correcta y previa.
En resumen, la planificación del cronograma para la definición de válvulas, utilizando la herramienta MS Project, demostró ser una aplicación efectiva en la gestión de proyectos industriales. El desarrollo de la EAP fue crucial para estructurar el alcance y definir las actividades y sus precedencias, mientras que el análisis de la ruta crítica y la gestión de la asignación de recursos resultaron indispensables para la determinación precisa de la duración del proyecto. La herramienta permitió la visualización y el monitoreo de las actividades, identificando puntos críticos y optimizando la distribución de recursos, lo cual es fundamental para el rendimiento y la seguridad en proyectos de la industria química.
4. Conclusión
El presente estudio tuvo como objetivo la planificación del cronograma para la definición y selección de válvulas en un tanque de almacenamiento en la industria química, con el fin de optimizar una actividad técnica de gran relevancia. Para ello, se desarrolló la Estructura Analítica del Proyecto (EAP), que resultó fundamental para la estructuración del alcance y la definición de las actividades, abarcando desde la iniciación hasta el soporte a la compra e instalación. Se verificó que la elaboración detallada de las actividades en MS Project, con sus interdependencias y secuenciación, permitió una visión clara del flujo del proyecto. Se observó la importancia de la asignación de recursos y la estimación de duraciones, que, al ser ajustadas para resolver una sobreasignación identificada, alteraron el camino crítico y la duración total del proyecto de 49 a 50 días. La construcción del diagrama de Gantt, del diagrama Activity-On-Node y del diagrama de camino crítico evidenció la capacidad de la herramienta para proporcionar una representación visual completa y analítica de la planificación.
La principal contribución de este trabajo reside en la aplicación práctica y técnica de la gestión de proyectos a una etapa crítica y recurrente de la ingeniería química, la definición de válvulas, demostrando cómo la planificación del cronograma puede mejorar el rendimiento y la seguridad operativa de una planta. La herramienta MS Project demostró ser un recurso viable y técnicamente enriquecedor, facilitando la construcción de un cronograma complejo y el análisis de asignación de recursos para una planificación coherente. Para estudios futuros, se sugiere la complementación del monitoreo del cronograma mediante indicadores de desempeño de plazos, como el Índice de Desempeño de Plazos (SPI), y la integración con la gestión de costos, incluyendo el análisis de la curva S. Tales enfoques podrían expandir el estudio hacia una visión integrada del ciclo de vida de los proyectos, ofreciendo una perspectiva aún más abarcadora sobre la gestión de proyectos industriales.
Referencias Bibliográficas
Collodetti, G. 2025. Indústria química brasileira é destaque mundial. Disponível em: . Acesso em: 30 set. 2025.
Instituto de Estudos para o Desenvolvimento Industrial [IEDI]. 2019. A indústria do futuro no Brasil e no mundo. P. 4 – 6. Disponível em: . Acesso em: 29 set. 2025.
Johansson, F. 2006. The Medici Effect: What elephants and epidemics can teach us about innovation. Harvard Business School Press, Boston, Massachusetts, EUA.
Wall, K. 2009. Complexity of chemical products, plants, processes and control systems. School of Chemical Engineering and Analytical Science, University of Manchester. Chemical Engineering Research and Design 87(10): 1430-1437.
Artículo originario del Trabajo de Conclusión de Curso de la Especialización en Gestión de Proyectos del MBA USP/Esalq
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