METODOS DE PLANIFICACIÓN Y CONTROL DE PROYECTOS

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE CÓMPUTO
Modelos de Pert/CPM:
determinístico
M. En C. Eduardo Bustos
Farías
1
’
’
’
’
Los grandes proyectos, a menudo, resultan
retos difíciles para los administradores.
Los riesgos son altos, un retraso puede
significar perdidas por miles de dólares o
hasta millones.
Los proyectos especiales usualmente se
desarrollan fuera del sistema normal de
producción , y para ello se establecen
grupos especiales de trabajo.
La administración de grandes proyectos
involucra tres fases: planeación,
programación y control.
2
’
’
’
’
Existen dos técnicas para administración de
proyectos: La técnica de evaluación y revisión del
programa (PERT, por sus siglas en inglés) y el
método de la ruta crítica (CPM, por sus siglas en
inglés).
Ambas fueron desarrolladas a finales de los años
50 para apoyar el trabajo de programación,
seguimiento y control de proyectos grandes y
complejos.
CPM llegó primero, en 1957, como una
herramienta desarrollada en la compañía Dupont
para ayudar en la construcción y mantenimiento de
las plantas químicas de la empresa.
PERT fue desarrollado un año después por U. S.
3
Navy.
Antecedente: Gráfica
de Gantt
4
INTRODUCCIÓN
’
’
’
’
El PERT/CPM fue diseñado para
proporcionar diversos elementos útiles de
información para los administradores del
proyecto.
Primero, el PERT/CPM expone la "ruta
crítica" de un proyecto.
Estas son las actividades que limitan la
duración del proyecto.
En otras palabras, para lograr que el
proyecto se realice pronto, las actividades
de la ruta crítica deben realizarse pronto.
5
INTRODUCCION
’
’
’
Por otra parte, si una actividad de la ruta
crítica se retarda, el proyecto como un todo
se retarda en la misma cantidad.
Las actividades que no están en la ruta
crítica tienen una cierta cantidad de holgura;
esto es, pueden empezarse más tarde, y
permitir que el proyecto como un todo se
mantenga en programa.
El PERT/CPM identifica estas actividades y
la cantidad de tiempo disponible para
retardos
6
INTRODUCCION
’
’
’
El PERT/CPM también considera los recursos
necesarios para completar las actividades.
En muchos proyectos, las limitaciones en mano de
obra y equipos hacen que la programación sea
difícil.
El PERT/CPM identifica los instantes del proyecto
en que estas restricciones causarán problemas y
de acuerdo a la flexibilidad permitida por los
tiempos de holgura de las actividades no críticas,
permite que el gerente manipule ciertas actividades
para aliviar estos problemas.
7
INTRODUCCION
’
’
’
’
’
PERT/CPM proporciona una herramienta para
controlar y monitorear el progreso del proyecto.
Cada actividad tiene su propio papel en éste y su
importancia en la terminación del proyecto se
manifiesta inmediatamente para el director del
mismo.
Las actividades de la ruta crítica, permiten por
consiguiente, recibir
la mayor parte de la atención, debido a que la
terminación del proyecto, depende fuertemente de
ellas.
Las actividades no críticas se manipularan y
remplazaran en respuesta a la disponibilidad de
recursos.
8
Antecedentes
’
’
’
El problema de la administración de proyectos
surgió con el proyecto de armamentos del Polaris,
empezando 1958.
Con tantas componentes y subcomponentes juntos
producidos por diversos fabricantes, se necesitaba
una nueva herramienta para programar y controlar
el proyecto.
El PERT (evaluación de programa y técnica de
revisión) fue desarrollado por científicos de la
oficina Naval de Proyectos Especiales. Booz, Allen
y Hamilton y la División de Sistemas de
Armamentos de la Corporación Lockheed Aircraft.
9
Antecedentes
’
’
’
La técnica demostró tanta utilidad que ha
ganado amplia aceptación tanto en el
gobierno como en el sector privado.
Casi al mismo tiempo, la Compañía DuPont,
junto con la División UNIVAC de la
Remington Rand, desarrolló el método de la
ruta crítica (CPM) para controlar el
mantenimiento de proyectos de plantas
químicas de DuPont.
El CPM es idéntico al PERT en concepto y
metodología.
10
Antecedentes
La diferencia principal entre ellos es
simplemente el método por medio del
cual se realizan estimados de tiempo
para las actividades del proyecto.
’ Con CPM, los tiempos de las
actividades son determinísticos.
’ Con PERT, los tiempos de las
actividades son probabilísticos o
estocásticos.
’
11
Definición
El método del camino crítico es un
proceso administrativo de planeación,
programación, ejecución y control de
todas y cada una de las actividades
componentes de un proyecto que
debe desarrollarse dentro de un
tiempo crítico y al costo óptimo.
12
DIFERENCIAS ENTRE
PERT Y CPM
’
’
’
La principal diferencia entre PERT y CPM
es la manera en que se realizan los
estimados de tiempo.
El PERT supone que el tiempo para realizar
cada una de las actividades es una variable
aleatoria descrita por una distribución de
probabilidad.
El CPM por otra parte, infiere que los
tiempos de las actividades se conocen en
forma determinísticas y se pueden variar
cambiando el nivel de recursos utilizados.
13
Metodología
El Método del Camino Critico consta de
dos ciclos:
1. Planeación y Programación.
2. Ejecución y Control.
14
Metodología
1. Planeación y Programación.
1.1.- Definición del proyecto
1.2.- Lista de Actividades
1.3.- Matriz de Secuencias
1.4.- Matriz de Tiempos
1.5.- Red de Actividades
1.6.- Costos y pendientes
1.7.- Compresión de la red
1.8.- Limitaciones de tiempo, de recursos y económicos
1.9.- Matriz de elasticidad
1.10.- Probabilidad de retraso
15
Metodología
2. Ejecución y Control.
2.1.- Aprobación del proyecto
2.2.- Ordenes de trabajo
2.3.- Gráficas de control
2.4.- Reportes y análisis de los avances
16
EJEMPLO
ACTIVIDAD
ACTIVIDAD
PRECEDENTE
TIEMPO (Días)
A
/
4
B
/
6
C
/
5
D
A, B
7
E
B, C
5
F
B, C
4
G
C
5
H
D, E, F, G
6
I
F, G
8
J
H, I
3
17
EL MÉTODO PERT
Representación mediante un grafo
’ Del conjunto de actividades de un
proyecto
’ Respetando las relaciones de
precedencia entre estas actividades
’ Las actividades se representan por
flechas
’ Los círculos representan nodos o
finales de etapas
’
Actividades o tareas
Etapas o nodos
18
Reglas de
construcción de un
grafo PERT
19
Reglas de construcción
de un grafo PERT
’
’
’
’
Hay un solo nodo de
inicio del proyecto y
uno de final
2 actividades no
pueden compartir los
mismos nodos de
origen y destino
El caso anterior se
soluciona con una
flecha ficticia
Hay sólo otra razón
para una ficticia:
distinguir precedencias
fict
icia
’
’
Los nodos se
numeran de
izquierda a derecha y
de arriba abajo
teniendo en cuenta :
No puede numerarse
un nodo si le llegan
actividades de nodos
aún no numerados20
Elaboración de la red
’
No existen procedimientos secretos
para elaborar con éxito una red
adecuada; sin embargo, existen
diversas reglas que deben observarse,
al igual que diversas "sugerencias"
que pueden facilitar la tarea de
elaborar la red:
21
Elaboración de la red
1.
2.
3.
Antes de que pueda comenzar una
actividad,
todas
las
actividades
precedentes deben haber terminado.
Las flechas indican sólo precedencia
lógica; ni su longitud ni su dirección tienen
significado alguno.
Cada flecha (actividad) debe comenzar y
terminar en un nodo de evento.
22
Elaboración de la red
5.
6.
7.
8.
Ningún par de nodos de la red puede estar
directamente conectado por más de una flecha.
Cuando se enumeran los nodos es aconsejable,
y en particular en una red grande, utilizar
múltiplos de 10 para que sea fácil incorporar
cualesquiera cambios o adiciones futuros.
Todas las flechas de la red deben estar dirigidas,
más o menos, de izquierda a derecha.
La clasificación de las actividades (es decir, el
listado de las actividades del proyecto) no debe
ser más detallado que lo que se requiera para
representar un plan de acción lógico y claramente
definido.
23
Actividades
ficticias
24
Actividades ficticias
’
’
En los casos en que haya necesidad de
indicar que una actividad tiene una
interrelación o continuación con otra se
dibujará entre ambas una línea punteada,
llamada liga, que tiene una duración de
cero.
La liga puede representar en algunas
ocasiones un tiempo de espera para poder
iniciar la actividad siguiente.
25
Actividades ficticias
’
’
Rigurosamente, una actividad no puede
tener tiempo de duración cero, ya que no
existiría; sin embargo, algunas actividades
tienen tan escasa duración que ésta es
despreciable y no es conveniente que se
considere una unidad de tiempo.
Por ejemplo, si la unidad con la que se
trabaja de un día y la duración de la
actividad es de cinco o diez minutos, no hay
razón para que esta actividad tenga
asignado un día de trabajo.
26
Actividades ficticias
Las actividades ficticias y consumen
cero tiempo y cero recursos.
’ Se utilizan las actividades ficticias para
mostrar relaciones correctas entre
actividades y/o para evitar tener que
conectar en forma directa dos nodo s
a través de más de una flecha.
’
27
Actividades ficticias
’
’
’
’
Para ilustrar mejor la necesidad de las actividades
artificiales, considere un proyecto básico de
"instalación de una máquina".
El proyecto consiste en instalar una máquina y dar
capacitación al operador.
La capacitación puede comenzar en cuanto se
contrate al operador y se instale la máquina.
La capacitación no depende de la inspección de la
máquina; sin embargo, se requiere la inspección
una vez que se ha instalado la máquina.
28
Actividades ficticias
ERRÓNEO
CORRECTO
29
Cálculos básicos
de la programación
30
Cálculos básicos de la
programación
Para cualquier red, podríamos
(1) identificar todas las rutas de la red,
(2) calcular la duración de cada una de ellas
y, después
(3) elegir la ruta más larga (crítica).
Sin embargo, esta no es una forma muy
eficiente de analizar la red; también,
identificar todas las rutas de una red grande
es algo muy poco práctico.
31
Cálculos básicos de la
programación
’
’
Un procedimiento más eficiente consiste en
calcular límites de tiempo para cada actividad
(tiempos próximos de iniciación, lejanos de
iniciación, próximos de terminación y lejanos de
terminación) y, a partir de estos datos, calcular la
ruta crítica.
Los límites de los tiempos próximos de iniciación y
próximos de terminación pueden calcularse
haciendo una revisión hacia adelante de la red; los
tiempos lejanos de iniciación y próximos de
terminación se determinan utilizando una revisión
hacia atrás en la red.
32
Al construir la red, debe
evitarse lo siguiente:
1. Dos actividades que parten de un
mismo evento y llegan a un
mismo evento. Esto produce
confusión de tiempo y de
continuidad.
Debe abrirse el evento inicial o el
evento final en dos eventos y
unirlos con una liga.
33
Al construir la red, debe
evitarse lo siguiente:
2. Partir una actividad de una parte intermedia
de otra actividad. Toda actividad debe
empezar invariablemente en un evento y
terminar en otro. Cuando se presenta este
caso, a la actividad base o inicial se le
divide en eventos basándose en
porcentajes y se derivan de ellos las
actividades secundadas.
3. Dejar eventos sueltos al terminar la red.
Todos ellos deben relacionarse con el
evento inicial o con el evento final.
34
Resumen de los
cálculos PERT/CPM
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Identificar todas las tareas o actividades asociadas con el
proyecto.
Identificar las relaciones de precedencia inmediata para todas las
actividades.
Dibujar la red básica para el proyecto, mostrando todas las
relaciones de precedencia.
Estimar el tiempo esperado de duración para cada actividad.
Empleando una revisión hacia adelante de la red, calcular el
tiempo próximo de iniciación y el tiempo próximo de terminación
para cada actividad.
Utilizando el tiempo esperado de terminación del proyecto,
calculado en la revisión hacia adelante de la red, usar el
procedimiento de revisión hacia atrás para calcular el tiempo más
lejano de iniciación y el tiempo más lejano de terminación para
cada actividad.
Calcular el tiempo flotante (de holgura) asociado con cada
actividad.
Identificar la ruta critica para la red. Las actividades criticas son
35
las que tienen un tiempo flotante (de holgura) cero.
EJEMPLO 1
The Sharp
Company
PERT/CPM
36
The Sharp Company
The Sharp Company fabrica una línea completa de
productos para afeitar.
Recientemente, un competidor presentó una nueva
rasuradora con hoja doble que en los últimos seis
meses ha absorbido una parte significativa de un
mercado que la Sharp había tenido durante años.
Los administradores de la Sharp han decidido que
deben introducir un producto competidor.
Bill Bowen, vicepresidente de planeación y desarrollo,
ha Identificado las tareas que se necesitan para
diseñar, desarrollar y comercializar el nuevo
producto y el tiempo esperado que se requiere para
llevar a cabo cada una de ellas (véase la tabla).
37
38
The Sharp Company
Bowen le pidió a Phil Wright, su gerente asesor,
revisar las tareas y entregarle un informe resumido
que señale:
(1) el tiempo total que se requiere desde el principio
del proyecto hasta que el producto nuevo se
encuentre en las manos del distribuidor,
(2) las fechas específicas de inicio y terminación para
cada tarea y
(3) las tareas críticas, es decir, las que deban
terminarse a tiempo para que el proyecto se
concluya en una fecha específica.
39
The Sharp Company
Bowen le señaló a Wright que, aunque los tiempos de
terminación son valores esperados (promedio) y
son bastante realistas, para darse una idea de la
variabilidad del proyecto completo sería deseable
tener alguna idea de los tiempos que se tendrían
en los casos más desfavorables y más favorables.
Bowen también señaló que las tareas no
necesariamente estaban listadas en orden
secuencial, sino que se habían listado conforme se
habían identificado.
1. Encontrar la gráfica de Gantt asociada.
2. Elaborar la red de actividades PERT/CPM.
3. Encontrar la duración del proyecto y su ruta crítica
40
SOLUCIÓN
41
The Sharp Company
42
43
Análisis hacia
delante
Duración del proyecto
44
Análisis hacia
atrás de la red
Actividades de la ruta critica
45
SOLUCIÓN CON
WINQSB
46
47
48
49
EJEMPLO 2
FLOW ASOCIATES
PERT/CPM
50
FLOW ASOCIATES
Tiene un proyecto con la siguiente
información.
Elaborar la gráfica de Gantt
Elaborar la red de actividades PERT/CPM.
Encontrar la duración del proyecto y su ruta crítica
51
SOLUCIÓN
52
53
54
55
56
EJEMPLO
57
Construir la red para actividades para el siguiente
programa de ensamble de una aeronave pequeña.
Determinar la ruta crítica y el menor tiempo posible
en el cual puede terminarse el programa.
ACTIVIDAD
DESCRIPCIÓN
TIEMPO (hrs)
1–2
Ensamblar las alas.
29
1–3
Ensamblar la estructura
15
2–3
Montar las alas.
13
3–4
Terminar el fuselaje
46
2–5
Colocar el tren de aterrizaje
11
4–5
Instalar motor
37
4–7
Conectar controles del piloto
8
5–6
Conectar radio e instr. De nav.
13
6–7
Instalar asientos e interiores
5
6–8
Colocar hélice
7
7–8
Pintar exteriores
12
58
SOLUCIÓN
59
60
Ruta Crítica = 1 – 2 – 3 – 4 – 5 – 6 – 7 – 8.
TIEMPO= 155 Horas
61
EJERCICIO PARA
RESOLVER
62
’
Una empresa fabricante de autos
deportivos sobre diseño tiene
registradas las siguientes 21
actividades para ensamblar el auto
que les han solicitado:
63
ACTIVIDAD
DESCRIPCIÓN
ACT. PRED. INM.
TIEMPO (DÍAS)
A
Recibir pedido e
iniciar
/
0
B
Realizar diseño
A
8
C
Ordenar acc.
especiales
B
0.5
D
Construir chasis
B
1
E
Construir puertas
B
1
F
Colocar ejes, ruedas y
tanque de gasolina
D
1
G
Construir
revestimiento de la
carretera.
B
1
H
Construir transmisión
y sistema de energía.
B
3
I
Ajustar puertas a
carrocería.
G, E
1
J
Construir motor
B
4
K
Probar el motor en
taller
J
2
SIGUE
64
L
Montar chasis
F, H, K
1
M
Probar el chasis en
carretera
L
0.5
N
Pintar carrocería
I
2
O
Realizar la
instalación
eléctrica
N
1
P
Instalar interiores
N
2
Q
Recibir la entrega
de acc. esp.
C
5
R
Montar carrocería
y
acc. s./chasis
M, O, P, Q
1
S
Probar el auto en
carretera
R
0.5
T
Poner
Revestimientos
S
1
U
Acabado/FIN
T
0
65
EJERCICIO PARA
RESOLVER
66
1.Construir la red de actividades (nodos,
actividades y tiempos) que cumple con
las restricciones de precedencia.
2. ¿Cuál es la ruta crítica para esta red?
y
3. ¿Cuál el tiempo requerido para dicha
ruta?
67
68
SOLUCIÓN
69
RUTA CRÍTICA: A-B-G-F1-I-N-P-R-S-T-U.
TIEMPO: 18.5 Días.
70
EJERCICIO PARA
RESOLVER
71
’
Determine la red y su ruta critica de
las siguientes actividades :
72
A EVALUAR LAS PROPUESTAS FINANCIERAS
------
5
B ESTIMAR LAS GANACIAS A CORTO PLAZO
A
2
C PRESUPUESTAR LAS FINAZAS
B
2
D RECIBIR FONDOS
B
7
E PAGAR FONDOS
D
5
F REPORTAR LAS FINANZAS
C, D
4
G ADMINISTRAR IMPUESTOS
E, F
4
H ADMINISTRAR LAS INVERSIONES FINANCIERAS
G
10
I PLANIFICAR LOS RECURSOS HUMANOS
F, H
5
J ADQUIRIR PERSONAL
J
9
K DESARROLLAR CAPACIDADES/ MOTIVACIONES
G, J
4
L MANEJAR PROGRAMAS DE BENEFICIO
K
3
M CUMPLIR CON LAS REGULACIONES HR DEL
GOBIERNO
L, D, A
3
N DETERMINAR LOS REQUERIMIENTOS
M
4
O PROGRAMAR LA PRODUCCIÓN
N
2
P INICIAR LA PRODUCCIÓN
K, O
3
73
SOLUCIÓN
74
75
76