PERT – CPM, RAMPS
METODOS MODERNOS DE PLANIFICACION Programación y control de procesos productivos CPM – PERT, RAMPS: Los procesos en que intervienen intervienen gran cantidad de actividades actividades complejas e interdependientes interdependientes pueden ser eficazmente coordinados coordinados en un planeamiento previo, Esas actividades ponen ponen en juego diversos elementos: Financieros, comerciales, técnicos, administrativos y sociales cuyas interacciones son necesarias conocer a fin de permitir equilibrar, orientar y controlar sus realizaciones, obteniendo rendimiento óptimo de todos los medios utilizados. El planeami planeamiento ento es un medio medio que permite permite establec establecer er y atender determ determinados inados objeti objetivos. vos. Es una función función de capital capital importancia importancia dentro de los principios principios generales generales de la Administraci Administración. ón. Una acción científicamente preparada deja poco o nada al azar tanto en la fijación de los objetivos y en los medios utilizados como en el tiempo para realizarla. A partir partir de media mediados dos del siglo siglo XIX XIX la indust industria rialilizac zación ión ha venido venido hacie haciendo ndo grandes grandes progre progresos sos,, pasamos de un trabajo artesanal a la la automatización en un lapso bastante bastante corto. En los últimos años nuevas nuevas técnicas de planeamiento planeamiento y control tuvieron tuvieron un rápido desenvolvim desenvolvimiento. iento. Hoy en día la invención de una herramienta enriquece menos a una nación que el invento de un método de organización que permite la eficiente utilización de esa herramienta. Una de las más útiles es la que se conoce como Técnica del Camino Crítico . Esta técnica comprende varios métodos entre los cuales se destacan los siguientes: CPM: CPM: PERT PERT:: RAMP RAMPS: S:
Méto Método do del del camin camino o crít crític ico o (Cri (Criti tica call Path Path Meth Method od). ). Técn Técnic ica a de de eva evalu luac ació ión n y cont contro roll de prog progra rama mas s (Pro (Progr gram am Eval Evalua uati tion on and and Revi Review ew Techique) Distr Distribu ibució ción n de de recu recurso rsos s y progra programac mación ión de proyec proyectos tos múltip múltiples les (Reso (Resourc urce e All Alloca ocatio tion n for Multi – Proyect Scheduling)
Esta técnica de utilidad indiscutible como instrumento de dirección, ha sido empleada en una gama enorme de proyectos: Planeamiento de piezas teatrales, construcción de edificios, confección de balances y contabilidad de costos, control de producción, lanzamiento al mercado de productos nuevos. En la mayoría de casos la planificación y programación de proyectos por medio del análisis de redes del camino crítico, crítico, exige solamente experiencia experiencia y organización. Sus principios, casi casi todos intuitivos, son de fácil asimilación y no exigen una formación matemática muy profunda. Resumen histórico: CPM: Método Método del Camino Camino Crítico Crítico
Los técnicos técnicos de la Compañ Compañía ía Du Pont, Pont, buscan buscando do la mejor mejor forma forma de planif planifica icarr y progra programar mar la construcci construcción ón de sus plantas plantas químicas, químicas, elaboraron elaboraron durante los años 1957 – 1959 el método método llamado llamado CPM, fue puesto a prueba en la construcción de una de las plantas químicas cuyo costo era de US$.10,000,000.00 obteniéndose obteniéndose resultados excelentes. Desde entonces se ha generalizado generalizado en todo el mundo. PERT: Técnica de Evaluación y Control de Programas
Este método fue creado en el año 1958 por la oficina de proyectos especiales de la Marina de los Estados Unidos en colaboración con la empresa Lockheed Martin (de proyectos balísticos) y Booz Allen Allen (Ingen (Ingenier ieros os consul consultor tores) es) para para planea planearr y contro controlar lar el comple complejo jo proyec proyecto to de concepc concepció ión n y construcción de los submarinos atómicos atómicos armados con los proyectiles balísticos balísticos polaris. Para cumplir la ejecución de este proyecto en el plazo fijado debía controlarse y coordinar los esfuerzos de 250 empresas, 9000 subcontratistas y de numerosas agencias gubernamentales dispersas en los Estados Unidos.
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Aplicando PERT estos esfuerzos fueron bien integrados y los problemas potenciales descubiertos a tiempo, previniendo demoras. El proyecto fue cumplido dos años antes del plazo previsto. Este rotundo éxito ha sucitado una rápida propagación de aplicaciones de PERT en todo tipo de proyectos. RAMPS: Distribución de Recursos y Programación de Proyectos Múltiples:
Este nuevo método, desarrollado en 1963 por la oficina estadounidense de asesoramiento CEIR y la Cía. Du Pont obedeció a un requerimiento originado por la Du Pont que necesitaba un método que coordinara los esfuerzos e inversiones tendientes a realizar los múltiples proyectos que en forma paralela y continua planeaba est empresa. RAMPS es un método que incorpora los conceptos de tiempo, costo, requerimiento y disponibilidad de recursos y agrega además una característica que la convierte en una poderosa herramienta de planificación: La planificación en forma simultánea de varios proyectos que utilizan las mismas fuentes de recursos. METODO DEL CAMINO CRITICO: (CPM) Procedimiento básico:
El CPM es un método nuevo y eficaz para la planificación, programación y control de toda clase de proyectos, para que sea efectivo y sirva bien su propósito, sus componentes básicos deben estar bien definidos y ordenados dentro de una secuencia lógica. Los pasos para su desarrollo son: 1. Listado de tareas:
Para realizar un proyecto es necesario ejecutar en cierto orden una cantidad de trabajos que reciben el nombre de TAREAS o ACTIVIDADES. Un proyecto puede ser dividido en una cantidad variable de tareas o actividades dependiendo del grado de detalle que nos interesa. El primer paso entonces, es detallar en una lista todas las actividades que vamos a considerar en el proyecto. Luego se procede a determinar las relaciones esenciales entre ellas. No es necesario un registro sistemático de las actividades pero sí se recomienda un ordenamiento general de las mismas. Es recomendable también determinar las restricciones físicas, humanas y técnicas para lograr una ordenación lógica de las actividades quedando determinado así un bosquejo aproximado de la secuencia de las mismas que constituirán el diagrama de flechas. 2. Diagrama de flechas y sus integrantes:
La estructuración básica del CPM consiste en el diagrama de red de flechas que representa gráfica, lógica y secuencialmente el desarrollo de las actividades o tareas que componen el proyecto. El diagrama está formado por los dos elementos siguientes: a. Evento:
Es un hecho bien definido en el tiempo que marca el comienzo o terminación de una actividad (no la ejecución de la misma), generalmente está representado por un círculo. No consume ninguna clase de recursos
b. Actividad:
Puede ser real o ficticia Actividad real: Es una parte del proyecto que se desarrolla entre dos eventos sucesivos. Está representada por una flecha, cuya longitud no representa ninguna magnitud escalar. Para su realización se necesita el consumo de uno o varios de los recursos humanos, económicos, materiales o de tiempo.
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Actividad ficticia: Es la que se utiliza para indicar una imposición y dependencia entre ciertos eventos de la red o diagrama. No consume tiempo ni recursos y está representada por una flecha punteada.
En términos generales, la forma de representación de estos componentes es la siguiente:
i
j
i
j
Evento inicial
Evento final
Evento inicial
Evento final
3. Elaborando el diagrama de flechas: a. Condiciones generales:
El diagrama de flechas está constituido por un número de caminos o cadenas de eventos y actividades consecutivas necesarias para desarrollar completamente el proyecto. Para establecer un diagrama de flechas se debe localizar una actividad en la estructura del proyecto determinando: Todo lo que la condiciona desde el punto de vista de desenvolvimiento tecnológico, prioridades, suministros, etc. Todo lo que debe precederla. Todo lo que depende de ella y debe seguirla. Todo lo que puede realizarse simultáneamente en paralelo.
b. Métodos de elaboración:
Método de regresión: Partiendo del evento final y trabajando en el sentido inverso (de derecha a izquierda) se debe preguntar en cada evento ¿Qué debe hacerse inmediatamente antes de llegar a este evento?
Por ejemplo: En la construcción de un edificio el evento final marca el objetivo que es la entrega del edificio terminado. Para poder entregar el edificio se debe limpiar antes, luego la actividad que precede a la entrega es la limpieza del edificio. Una de las actividades que anteceden a la limpieza podría ser la pintura del mismo, así se continúa hasta llegar al evento inicial del proyecto.
j
i Método de regresión
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Método de progresión: Partiendo del acontecimiento inicial y trabajando de izquierda a derecha, preguntando para cada evento: ¿Qué se puede realizar inmediatamente después de este evento? ¿Cuál es la actividad siguiente? ¿Cuáles pueden realizarse simultáneamente y en paralelo con esta? Este es el método más utilizado en la actualidad.
j
i Método de progresión
Método del punto medio: Partiendo de un punto intermedio elegido se trabaja en ambas direcciones. Es útil para mejorar partes no satisfactorias del diagrama
i
j
i j
Método del punto medio
Marcación de tiempo INICIAL
i Evento inicial
Marcación de tiempo FINAL Actividad Acción
j Evento final
c. Condiciones para la correcta elaboración del diagrama de flechas:
La correcta elaboración del diagrama de flechas está sujeta a las siguiente condiciones: Preparar listado de actividades Cada actividad está representada por una sola flecha y a cada flecha corresponde una sola y única actividad. Es decir, que dos eventos no pueden estar unidos por más de una flecha. Todas las actividades que terminan en un mismo punto deben preceder a aquellas que empiezan en ese punto. Todas las actividades que empiezan en un punto deben estar precedidas por todas aquellas que terminan en ese punto. Una actividad no puede iniciarse hasta que aquella o aquellas que la preceden en forma inmediata no sean realizadas.
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d. Diagramas de precedencia:
En todo proyecto hay tareas que deben ser ejecutadas antes o en forma simultánea con otras, es decir, hay relaciones de orden que deben respetarse. Por medio de los diagramas puede representarse en forma gráfica esta situación.
La actividad A, representada por una flecha, debe preceder a la actividad B.
A
B
La actividad A precede a las actividades B, C y D.
B
A
C
D
La actividad A y B preceden a la actividad C.
A C B
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La actividad A precede a la actividad C y las actividades A y B preceden a la actividad
D.
C A
B D
e. Numeración de los eventos:
Los eventos deben numerarse en secuencia lógica de izquierda a derecha y de arriba hacia abajo. Cada evento tiene un número diferente de los otros, la numeración puede iniciarse con cualquier número siempre que los restantes sean consecutivos al inicial. Los eventos se numeran de tal forma que una actividad se identifica con un único par de eventos. La numeración de los eventos debe hacerse así: Los eventos deben estar numerados En la numeración de i y j (evento inicial y final) siempre debe cumplirse que “i” sea menor que “j”. Todos los eventos del diagrama, excepto el inicial y final deben estar precedidos o seguidos por una actividad por lo menos.
2
4 6
1
3
7
5
6
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DETERMINACION DE LA DURACION DE LAS ACTIVIDADES DE UN PROYECTO
Cada actividad tiene un tiempo estimado de ejecución el cual se indica colocando sobre la fecha que la identifica, un número que representa ese tiempo, medido en horas, semanas, etc. Este tiempo llamado normal se determina con base a: Por ejemplo, algunas oficinas gubernamentales y empresas privadas han determinado tiempos tipo para actividades de la construcción.
Registros referentes a la duración de actividades iguales:
Estimaciones del programador, sobre todo en las actividades que no se han realizado antes,
como trabajos de investigación, programas de desarrollo, etc.
Experiencia del programador o sus colaboradores en la ejecución de proyectos iguales o similares. Sucede frecuentemente cuando no existen estándares o estadísticas al respecto. Al hacer la estimación de la duración de las actividades el programador debe tratar de ser lo más exactos posibles. Hay que recordar que el método del Camino Crítico será tan exacto como exactos sean los datos que en él se introduzcan.
Definición del Camino Crítico:
Es la ruta más larga del diagrama en términos de tiempo, es la cadena de actividades cuya realización consume más tiempo. A las actividades de este camino se les llama actividades críticas y el retraso de cualquiera de ellas provoca el retraso equivalente de todo el p royecto.
Ejercicio práctico A continuación se hará un ejemplo de elaboración de un diagrama de flechas y la determinación del camino crítico. Se trata de planificar el proyecto de lanzamiento al mercado de un producto nuevo. Se usará para facilitar la demostración de un diagrama simplificado. El mismo ejemplo será utilizado en la explicación completa del método. 1. Listado de tareas:
El proyecto comprende las actividades que se señalan a continuación: Diseño del producto Análisis de publicidad Fabricación y ensayo de muestras Preparación de ventas Distribución de muestras Preparación de producción Campaña de publicidad Producción
2.
Ordenamiento lógico secuencial de las actividades:
a. b. c. d. e. f. g. h.
Diseño del producto Análisis de publicidad Fabricación y ensayo de muestras Preparación de ventas Distribución de muestras*** Preparación de producción Campaña de publicidad Producción
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3.
Establecimiento de la dependencia de las actividades y la duración de las mismas: Identificación por literal
A B C D E F G H
Descripción de la actividad
Dependencia
Duración en semanas
A B C C D, E F
4 2 3 5 4 2 3 4
Diseño del producto Análisis de publicidad Fabricación y ensayo de muestras Preparación de ventas Distribución de muestras*** Preparación de producción Campaña de publicidad Producción
4. Elaboración del diagrama de flechas, Identificando cada actividad, numeración de los eventos y la duración de las actividades:
2
A
C
4
3
F
4 1
4 B 2
5
2
4
E
D
3
H
6
7
G 3
5
5. Determinación del camino crítico:
Por definición, camino crítico es la cadena de actividades que consume mayor tiempo. El proyecto del ejemplo está formado por tres cadenas de actividades, las que deben analizarse en cuanto a su duración para determinar el camino crítico. Cadena
1–3–6–7 1–2–4–5–7
1–2–4–5–7
Actividad (i – j)
Duración (Semanas)
Duración acumulada (Semanas)
1 – 3 3 – 6 6 – 7 1 – 2 2 – 4 4 – 5 5 – 7 1 – 2 2 – 4 4 – 5 5 – 7
2 5 3 4 3 2 4 4 3 4 3
2 7 10 4 7 9 13 4 7 11 14
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La cadena de flechas de mayor duración indica que es el camino que gobierna en tiempo el proyecto. Generalmente se le distingue de las otras cadenas señalándola con un color diferente, con una línea más gruesa o con una doble línea. En este ejemplo la cadena cuya sumatoria de tiempos que gobierna el proyecto es la que une los eventos 1, 2, 4, 5, 7 y que en total consume 14 semanas. Este es el camino crítico y se señala con línea gruesa.
C
2
A
4
3
F
4 1
4 B 2
5
2
4
E
D
3
H
6
G 3
7
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Cálculo gráfico de la ruta crítica:
Una segunda forma de establecer la ruta crítica se lleva a cabo haciendo los cálculos de sumatoria acumulativa de la duración de cada actividad, colocando en los nodos o eventos donde se llegan más de una actividad, el resultado mayor iniciando desde el primer evento. Posteriormente, se realiza el cálculo inverso, desde el último evento, extrayendo la duración de cada actividad y en el caso de donde en un evento dos o más actividades inician, se coloca el resultado menor. La ruta crítica será aquella donde los eventos o nodos presentan los mismos resultados
C
2 4
A 1
4
4 7 7
3
F
5
2
10 9
4 4
0 0
B 2
3
D
6 2
5
H 4
E
7 6 11 11
G 3
14 14
TIEMPO CONSIDERADOS EN EL CPM: Tiempo de terminación más temprana (TES):
Es el tiempo más temprano posible en que puede terminarse todas las actividades que llegan a un evento determinado. Se analizan todas las flechas que convergen a un evento o nodo y se elige el mayor valor. Ese valor se anota, generalmente en la parte inferior izquierda del evento de que se trate, tal como se muestra: 7 10 15
15
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Tiempo de terminación más tardía (TLS):
Es la fecha extrema o la última fecha aceptable en que un evento puede ser realizado sin atrasar el proyecto. Se calculará de modo inverso al empleado para calcular el TES. Para determinar el TLS de un evento se resta acumulativamente la duración del evento final siguiendo por diferentes rutas del diagrama que conducen al evento en estudio. Entre los varios valores obtenidos de este modo se elige el más pequeño como su TLS. Se anota el número en la parte inferior derecha del evento. La diferencia entre los dos números dentro del evento correspondiente a un evento es el margen de retraso y se le llama holgura o tiempo flotante . Para facilitar la comprensión y análisis en el cálculo de tiempos y holguras de los eventos y sus actividades, se debe tomar en cuenta la siguiente notación:
HOLGURAS:
Las actividades que no son del camino crítico cuentan con mayor tiempo para su terminación. Sus tiempos de inicio y terminación, limitados por los tiempos de los eventos, pueden ser alterados sin afectar la duración del proyecto, las actividades no críticas FLOTAN dentro del tiempo que se dispone para su terminación. A éstos tiempos se les conoce como holguras o tiempos flotantes. En las cadenas de actividades no críticas, la holgura puede usarse como mejor convenga a la programación. Generalmente la holgura es utilizada como margen de seguridad, equilibrio de las necesidades de mano de obra o atraso de aplicación de recursos. Tipos de Holguras:
Los principales tipos de holguras son:
Holgura total (H.T.) Holgura libre (H.L.) Holgura independiente (H.I.) Holgura de interferencia (H.D.)
Para facilitar la explicación de los cálculos de los diferentes tipos de holguras se introduce la siguiente notación: TES TEF TLS TLF Tij d
= = = = = =
Tiempo de ocurrencia más temprana del evento inicial “i” de la actividad i – j. Tiempo de ocurrencia más temprana del evento final “j” de la actividad i – j. Tiempo de ocurrencia más tardía del evento inicial “i” de la actividad i – j. Tiempo de ocurrencia más tardía del evento final “j” de la actividad i – j. Tiempo de duración de la actividad i – j. Duración de la actividad i – j.
i TES TLS
Tij d
j
10 TEF TLF
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Holgura total: (H.T.)
Es el tiempo adicional disponible para terminar una actividad si todas las precedentes se inician lo más temprano y las siguientes lo más tarde. Las actividades críticas no tienen tiempo de holgura total disponible, por esta razón el camino crítico puede definirse como la cadena o cadenas de actividades que tienen holgura igual a cero. Debe tenerse especial cuidado con las actividades no críticas que tienen una holgura total pequeña ya que están muy cerca de convertirse en actividades críticas. La holgura total se expresa de la siguiente forma: H.T.
=
TLF – TES – d
Holgura libre: (H.L.)
Es el tiempo adicional en que puede extenderse una actividad sin afectar el comienzo más próximo de cualquier otra actividad subsiguiente del proyecto. Se expresa así: H.L.
=
TEF – TES – d
Holgura independiente: (H.I.)
Es el tiempo que una actividad puede atrasarse, sin importar el estado de las actividades precedentes o siguientes, no afectando la duración del proyecto. Se expresa así: H.I.
=
TEF – TLS – d
Holgura de interferencia: (H.D.)
Se conoce como holgura de interferencia a la diferencia entre la holgura total y la holgura libre de una actividad. Cuando el inicio de una actividad se retrasa un tiempo mayor que su holgura libre, pero igual o menos que su holgura total, el proyecto no se retrasará, pero ocasionará interferencia en el inicio de alguna actividad subsiguiente. Cuando se consume parte de la holgura de interferencia es necesario reprogramar las actividades subsiguientes en esa cadena. Si el consumo de la holgura de interferencia es total, las actividades subsiguientes de la cadena se vuelven críticas. Si el consumo de tiempo es mayor que la holgura de interferencia la duración del proyecto aumentará. Esta holgura se expresa así: H.D.
=
H.T. – H.L.
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