SESIÓN 5 DIAGRAMA GANTT METODOS DE CPM Y PERT

SESIÓN 5
DIAGRAMA GANTT
METODOS DE CPM Y PERT
Contenido
DIAGRAMA DE GANTT
MÉTODO PERT Y CPM
EJEMPLOS
ZEN DE LA SESIÓN
Aquel que no planea con previsión, encontrará
problemas a la puerta de su casa.
- Confucio Filósofo Chino y lider religioso (551-479 AC).
INTRODUCCIÓN
Diagrama de Gantt
Los cronogramas de barras o “gráficos de Gantt” fueron
concebidos por el ingeniero norteamericano Henry L. Gantt,
uno de los precursores de la ingeniería industrial
contemporánea de Taylor. Gantt procuro resolver el problema
de la programación de actividades, es decir, su distribución
conforme a un calendario, de manera tal que se pudiese
visualizar el periodo de duración de cada actividad, sus
fechas de iniciación y terminación e igualmente el tiempo total
requerido para la ejecución de un trabajo.
El instrumento que desarrolló permite también que se siga el
curso de cada actividad, al proporcionar información del
porcentaje ejecutado de cada una de ellas, así como el grado
de adelanto o atraso con respecto al plazo previsto.
Este gráfico consiste simplemente en un sistema
de coordenadas en que se indica:
En el eje Horizontal: un calendario, o escala de
tiempo definido en términos de la unidad más
adecuada al trabajo que se va a ejecutar: hora,
día, semana, mes, etc.
En el eje Vertical: Las actividades que constituyen
el trabajo a ejecutar. A cada actividad se hace
corresponder una línea horizontal cuya longitud
es proporcional a su duración en la cual la
medición efectúa con relación a la escala definida
en el eje horizontal conforme se ilustra.
Símbolos Convencionales:
En la elaboración del gráfico de Gantt se acostumbra utilizar
determinados símbolos, aunque pueden diseñarse muchos
otros para atender las necesidades específicas del usuario.
Los símbolos básicos son los siguientes:
Iniciación de una actividad.
●Término de una actividad
●Línea fina que conecta las dos “L” invertidas. Indica la
duración prevista de la actividad.
●Línea gruesa. Indica la fracción ya realizada de la
actividad, en términos de porcentaje. Debe trazarse
debajo de la línea fina que representa el plazo previsto.
●Plazo durante el cual no puede realizarse la actividad.
Corresponde al tiempo improductivo puede anotarse
encima del símbolo utilizando una abreviatura.
●Indica
la fecha en que se procedió a la última
actualización del gráfico, es decir, en que se hizo la
comparación entre las actividades previstas y las
efectivamente realizadas.
●
Características
Cada actividad se representa mediante un bloque
rectangular cuya longitud indica su duración; la
altura carece de significado.
La posición de cada bloque en el diagrama indica
los instantes de inicio y finalización de las tareas
a que corresponden.
Los bloques correspondientes a tareas del
camino crítico acostumbran a rellenarse en otro
color (en el caso del ejemplo, en rojo).
Tarea
A
B
C
D
E
F
G
H
Predec.
A
C
DII+1
BFI-1
D, E, F
GFF
Duración
2
3
2
3
2
3
3
2
Método constructivo
Para construir un diagrama de Gantt se han de seguir los
siguientes pasos:
Dibujar los ejes horizontal y vertical.
Escribir los nombres de las tareas sobre el eje vertical.
En primer lugar se dibujan los bloques correspondientes a las
tareas que no tienen predecesoras. Se sitúan de manera que
el lado izquierdo de los bloques coincida con el instante cero
del proyecto (su inicio).
se dibujan los bloque correspondientes a las tareas que sólo
dependen de las tareas ya introducidas en el diagrama. Se
repite este punto hasta haber dibujado todas las tareas.
En este proceso se han de tener en cuenta las
consideraciones siguientes:
Las dependencias fin-inicio se representan
alineando el final del bloque de la tarea
predecesora con el inicio del bloque de la tarea
dependiente.
Las dependencias final-final se representan
alineando los finales de los bloques de las tareas
predecesora y dependiente.
Las dependencias inicio-inicio se representan
alineando los inicios de los bloques de las tareas
predecesora y dependiente.
Cálculos
El diagrama de Gantt es un diagrama
representativo, que permite visualizar fácilmente
la distribución temporal del proyecto, pero es
poco adecuado para la realización de cálculos.
Por la forma en que se construye, muestra
directamente los inicios y finales mínimos de cada
tarea.
Construcción
Finalmente,
una
vez
realizados los cálculos del
proyecto utilizando un
sistema adecuado, como
el diagrama PERT, resulta
conveniente destacar con
un color distinto las tareas
con margen total 0, para
poder
identificar
con
facilidad
los
caminos
críticos.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE
LOS GRÁFICOS DE GANTT.
La ventaja principal del gráfico de Gantt radica en
que su trazado requiere un nivel mínimo de
planificación, es decir, es necesario que haya un
plan que ha de representarse en forma de gráfico.
Los gráficos de Gantt se revelan muy eficaces en
las etapas iniciales de la planificación. Sin
embargo, después de iniciada la ejecución de la
actividad y cuando comienza a efectuarse
modificaciones, el gráfico tiende a volverse
confuso.
Por eso se utiliza mucho la representación gráfica del
plan, en tanto que los ajustes (replanificación) requieren
por lo general de la formulación de un nuevo gráfico.
Para superar esa deficiencia se crearon dispositivos
mecánicos, tales como cuadros magnéticos, fichas,
cuerdas, etc., que permite una mayor flexibilidad en las
actualizaciones.
Aún en términos de planificación, existe todavía una
limitación bastante grande en lo que se refiere a la
representación de planes de cierta complejidad.
El Gráfico de Gantt no ofrece condiciones para el análisis
de opciones, ni toma en cuenta factores como el costo.
Es fundamentalmente una técnica de pruebas y errores.
No permite, tampoco, la visualización de la relación entre
las actividades cuando el número de éstas es grande.
En resumen, para la planificación de actividades
relativamente simples, el gráfico de Gantt
representa un instrumento de bajo costo y
extrema simplicidad en su utilización. Para
proyectos complejos, sus limitaciones son
bastantes serias, y fueron éstas las que llevaron a
ensayos que dieron como resultado el desarrollo
del CPM, el PERT y otras técnicas conexas.
Estas técnicas introdujeron nuevos conceptos
que, asociados más tarde a los de los gráficos de
Gantt, dieron origen a las denominadas “redescronogramas”.
Gráfico de Gantt para seguir la marcha de las
actividades:
En este tipo de gráfico se usa el eje vertical para
representar actividades, en tanto que los recursos
aplicados a cada uno indican, por medio de
claves, sobre la línea que representan la duración
de la actividad. Consiste, por lo tanto, en una
inversión del caso anterior. El eje horizontal
permanece como registro de escala de tiempo.
Gráfico de Gantt para el control de la carga de
trabajo:
Este gráfico es semejante al de la distribución de
actividad que tiene por objeto proporcionar el
administrador una posición de carga total de
trabajo aplicada a cada recurso. Indica el periodo
durante el cual el recurso estará disponible para
el trabajo (representado por una línea fina) y la
carga total de trabajo asignada a este recurso
(representado por una línea gruesa).
Técnicas de Programación
Las técnicas de planificación se ocupan de
estructurar las tareas a realizar dentro del
proyecto, definiendo la duración y el orden de
ejecución de las mismas, mientras que las
técnicas de programación tratan de ordenar las
actividades de forma que se puedan identificar las
relaciones temporales lógicas entre ellas,
determinando el calendario o los instantes de
tiempo en que debe realizarse cada una.
La programación debe ser coherente con los
objetivos perseguidos y respetar las restricciones
existentes (recursos, costes, cargas de trabajo,
etc...).
La programación consiste por lo tanto en fijar, de
modo aproximado, los instantes de inicio y
terminación
de
cada
actividad. Algunas
actividades pueden tener holgura y otras son las
actividades críticas (fijas en el tiempo).
PASOS:
Construir un diagrama de tiempos (instantes de
comienzo y holgura de las actividades).
Establecer los tiempos de cada actividad.
Analizar los costes del proyecto y ajustar las
holguras (proyecto de coste mínimo).
RESULTADOS
Disponer de un diagrama de tiempos.
Conocer actividades críticas y determinar la
necesidad de recursos.
Para comenzar la programación, se ha de partir
de los siguientes datos:
Diagrama de red del proyecto (PDM, ADM...);
●Estimación de duración de actividades;
●Recursos asignados a las actividades;
●Calendarios de recursos para actividades;
●Limitaciones, como fechas fijas para resultados o
fases del proyecto.
●
Según los resultados que deseemos conocer,
podemos hacer uso de unas determinadas
herramientas o de otras. En el siguiente cuadro
se muestran todas ellas, que pasamos a
comentar a continuación:
Escala temporal
No
No Lista de Tareas
Representación de
Lista de hitos
dependencias
Si Diagramas de Red:
Si
Gráfico de Barras (Gantt)
Gráficos de Hitos
Diagrama de tiempos con vínculos
PERT (Eventos-nodo) de interdependencia entre tareas
PDM (ActividadNodo)
ADM (Actividadfecha)
La utilidad de un gráfico de este tipo es mayor
cuando se añaden los recursos y su grado de
disponibilidad en los momentos oportunos. Como
ventajas tendríamos la facilidad de construcción y
comprensión, y el mantenimiento de la
información global del proyecto.
Y como desventajas, que no muestra relaciones
entre tareas ni la dependencia que existe entre
ellas, y que el concepto de % de realización es un
concepto subjetivo.
Existen en el mercado herramientas informáticas
capaces de producir una representación de tareas
en el tiempo en un formato de gráfico de Gantt:
SmartDraw,
Microsoft Project,
GanttProject (freeware)
Ejemplo:
Considere que está realizando la planeación de
su programa de mantenimiento preventivo para
sus instalaciones de máquinas. Requiere atender
un total de 2 líneas de producción con una
distribución de la siguiente manera:
Línea de producción A: Fresadora A, Robot A,
Taladro A, Inspección A
Línea de producción B: Centro de Maquinado B1,
Robot B, Centro de Maquinado B2, inspección B
Está a cargo de un equipo de trabajo
especializado con dos técnicos especializados en
Centros de Maquinado y dos asistentes.
Los tiempos de mantenimiento están establecidos
previamente
(Hacer ejemplo usando Gantt Project)
Planeación y control de proyectos con PERT
Antecedentes
Dos son los orígenes del método del camino crítico: el
método PERT (Program Evaluation and Review
Technique) desarrollo por la Armada de los Estados
Unidos de América, en 1957, para controlar los tiempos
de ejecución de las diversas actividades integrantes de
los proyectos espaciales, por la necesidad de terminar
cada una de ellas dentro de los intervalos de tiempo
disponibles. Fue utilizado originalmente por el control de
tiempos del proyecto Polaris y actualmente se utiliza en
todo el programa espacial.
El método CPM (Crítical Path Method), el segundo origen
del método actual, fue desarrollado también en 1957 en
los Estados Unidos de América, por un centro de
investigación de operaciones para la firma Dupont y
Remington Rand, buscando el control y la optimización
de los costos de operación mediante la planeación
adecuada de las actividades componentes del proyecto.
Ambos métodos aportaron los elementos administrativos
necesarios para formar el método del camino crítico
actual, utilizando el control de los tiempos de ejecución y
los costos de operación, para buscar que el proyecto
total sea ejecutado en el menor tiempo y al menor costo
posible.
Usos del método Pert y CPM
El campo de acción de este método es muy amplio, dada
su gran flexibilidad y adaptabilidad a cualquier proyecto
grande o pequeño. Para obtener los mejores resultados
debe aplicarse a los proyectos que posean las siguientes
características:
a. Que el proyecto sea único, no repetitivo, en algunas
partes o en su totalidad.
b. Que se deba ejecutar todo el proyecto o parte de el,
en un tiempo mínimo, sin variaciones, es decir, en tiempo
crítico.
c. Que se desee el costo de operación más bajo posible
dentro de un tiempo disponible.
Dentro del ámbito aplicación, el método se ha
estado usando para la planeación y control de
diversas actividades, tales como construcción de
presas, apertura de caminos, pavimentación,
construcción de casas y edificios, reparación de
barcos, investigación de mercados, movimientos
de colonización, estudios económicos regionales,
auditorias, planeación de carreras universitarias,
distribución de tiempos de salas de operaciones,
ampliaciones de fábrica, planeación de itinerarios
para cobranzas, planes de venta, censos de
población, etc.
Método de Pert
Se trata de un método muy orientado al plazo de
ejecución, con poca consideración hacia al coste. Se
suponen tres duraciones para cada suceso, la optimista
a, la pesimista b y la normal m; suponiendo una
distribución beta, la duración más probable: t = (a + 4m +
b) / 6 .
Generalmente se denominan técnicas PERT al conjunto
de modelos abstractos para la programación y análisis
de proyectos de ingeniería. Estas técnicas nos ayudan a
programar un proyecto con el coste mínimo y la duración
más adecuada. Están especialmente difundidas el PERT
y el CPM.
Aplicación de las técnicas PERT:
Determinar las actividades necesarias y cuando lo son.
Buscar el plazo mínimo de ejecución del proyecto.
Buscar las ligaduras temporales entre actividades del
proyecto.
Identificar las actividades críticas, es decir, aquellas cuyo
retraso en la ejecución supone un retraso del proyecto
completo.
Identificar el camino crítico, que es aquel formado por la
secuencia de actividades críticas del proyecto.
Detectar y cuantificar las holguras de las actividades no
críticas, es decir, el tiempo que pueden retrasarse (en su
comienzo o finalización) sin que el proyecto se vea retrasado
por ello.
Si se está fuera de tiempo durante la ejecución del proyecto,
señala las actividades que hay que forzar.
Nos da un proyecto de coste mínimo.
Planeación y control de proyectos
con PERT-CPM
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. 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.
El PERT/CPM también considera los recursos
necesarios para completar las actividades. En muchos
proyectos, las limitaciones en mano de obra y equi-pos
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.
Finalmente, el 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 termi-nación del
proyecto, depende fuertemente de ellas. Las
actividades no críticas se manipularan y
remplazaran en respuesta a la disponibilidad de
recursos.
DIFERENCIAS ENTRE PERT Y
CPM
Como se indicó antes, 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 cam-biando el
nivel de recursos utilizados.
La distribución de tiempo que supone el PERT
para una actividad es una distribución beta. La
distribución para cualquier actividad se define por
tres estimados:
(1) el estimado de tiempo más probable, m;
(2) el estimado de tiem-po más optimista, a; y
(3) el estimado de tiempo más pesimista, b.
La forma de la distribución se muestra en la
siguiente Figura. El tiempo más probable es el
tiempo requerido para completar la actividad bajo
condiciones normales.
Los tiempos optimistas y pesimistas proporcionan
una medida de la incertidumbre inherente en la
actividad, incluyendo desperfectos en el equipo,
disponibilidad de mano de obra, retardo en los
materiales y otros factores.
Con la distribución definida, la media (esperada) y
la desviación estándar, respectivamente, del
tiempo de la actividad para la actividad Z puede
calcularse por medio de las fórmulas de
aproximación.
a4mb
T c=Z =
6
b−a
 Z =
6
El tiempo esperado de finalización de un proyecto
es la suma de todos los tiempos esperados de las
actividades sobre la ruta crítica.
De modo similar, suponiendo que las distribuciones de
los tiempos de las actividades son independientes
(realísticamente,
una
suposición
fuertemente
cuestionable), la varianza del proyecto es la suma de las
varianzas de las actividades en la ruta crítica.
En CPM solamente se requiere un estimado de tiempo.
Todos los cálculos se hacen con la suposición de que los
tiempos de actividad se conocen. A me-dida que el
proyecto avanza, estos estimados se utilizan para
controlar y monitorear el progreso. Si ocurre algún
retardo en el proyecto, se hacen esfuerzos por lograr que
el proyecto quede de nuevo en programa cambiando la
asigna-ción de recursos.
METODOLOGÍA.
El Método del Camino Critico consta de dos
ciclos:
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
2. Ejecución y Control.
2.1.2.2.2.3.2.4.2.5.-
Aprobación del proyecto
Ordenes de trabajo
Gráficas de control
Reportes y análisis de los avances
Toma de decisiones y ajustes
Definición del Proyecto
En toda actividad a realizar se requieren
conocimientos precisos y claros de lo que se va a
ejecutar, de su finalidad, viabilidad, elementos
disponibles, capacidad financiera, etc. Esta etapa
aunque esencial para la ejecución del proyecto no
forma parte del método.
Es una etapa previa que se debe desarrollar
separadamente y para la cual también puede
utilizarse el Método del Camino Critico. Es una
investigación de objetivos, métodos y elementos
viables y disponibles.
Lista de Actividades
Es la relación de actividades físicas o mentales que forman
procesos interrelacionados en un proyecto total. En general
esta información es obtenida de las personas que
intervendrán en la ejecución del proyecto, de acuerdo con la
asignación de responsabilidades y nombramientos realizados
en la Definición del Proyecto.
Las actividades pueden ser físicas o mentales, como
construcciones, tramites, estudios, inspecciones, dibujos, etc.
En términos generales, se considera Actividad a la serie de
operaciones realizadas por una persona o grupo de personas
en forma continua, sin interrupciones, con tiempos
determinables de iniciación y terminación. Esta lista de
actividades sirve de base a las personas responsables de
cada proceso para que elaboren sus presupuestos de
ejecución.
Graficas PERT
La gráfica PERT es una gráfica original de redes no
medidas que contiene los datos de las actividades
representadas por flechas que parten de un evento i y
terminan en un evento j.
En la parte superior de la flecha se indica el número de
identificación, generalmente los números de los eventos
(i-j). En la parte inferior aparece dentro de un rectángulo
la duración estándar (t) de la actividad. En la mitad
superior del evento se anota el número progresivo, en el
cuarto inferior izquierdo la última lectura del proyecto y
en el cuarto inferior derecho la primera lectura del
proyecto.
Esta gráfica tiene como ventaja la de informar las
fechas más tempranas y más tardías de iniciación
y terminación de cada actividad, sin tener que
recurrir a la matriz de holguras.
Veamos cómo se presenta la ampliación de la
fábrica por medio de una gráfica PERT.
Conclusiones
Hemos visto la forma de usar herramientas para
la planeación y control de recursos como son las
gráficas de Gantt y los métodos de Pert y CPM.
Se vieron ejemplos en la utilización de dichos
procedimientos en proyectos.
Tarea 3
Considere las siguientes actividades de mantenimiento a
realizar:
Tarea
Precedente
Duración
A – Revisión de información
-
1
B – Coordinación con Almacén para colección de
materiales
A
2
TEC2
C – Coordinación con producción para el paro la línea
de producción
A
3
TEC1
B, C
0
ADM1
E – Mantenimiento del centro de maquinado
D
8
TEC1
F – Mantenimiento del sistema de transporte de
material
D
3
TEC2
G – Mantenimiento del Buffer intermedio
F
3
TEC2
E, G
1
ADM1, TEC1
D - Revisión
H – Entrega de la línea de producción.
Recurso
Los recursos son: TEC1 –Técnico especializado. TEC2 –
Técnico asistente 1. ADM1 –Administrador 1
(a) Construya el diagrama de Gantt
(b) Encuentre la ruta crítica del ejercicio.
(c) La duración propuesta en cada actividad está
definida basándose en los recursos asignados.
La adición de un asistente haría que el tiempo de
mantenimiento se reduzca, ¿Qué criterio ocuparía
para asignar las tareas del asistente extra y, en el
ejemplo, a qué tareas lo asignaría?
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Costos de Manufactura