Método del camino crítico

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Cuadro PERT para un proyecto con cinco hitos (10 a 50) y seis actividades (A a F). El proyecto tiene dos rutas críticas: actividades B y C, o A, D y F, lo que da un tiempo mínimo de proyecto de 7 meses con seguimiento rápido. La actividad E es subcrítica y tiene una flotación de 1 mes.

El método de ruta crítica ( CPM ), o análisis de ruta crítica ( CPA ), es un algoritmo para programar un conjunto de actividades del proyecto. ^[1] Se utiliza comúnmente junto con la técnica de evaluación y revisión de programas (PERT). Una ruta crítica se determina identificando el tramo más largo de actividades dependientes y midiendo el tiempo ^[2] necesario para completarlas de principio a fin.

Historia

El método de ruta crítica (CPM) es una técnica de modelado de proyectos desarrollada a finales de la década de 1950 por Morgan R. Walker de DuPont y James E. Kelley Jr. de Remington Rand . ^[3] Kelley y Walker relataron sus recuerdos del desarrollo de CPM en 1989. ^[4] Kelley atribuyó el término "ruta crítica" a los desarrolladores de PERT, que fue desarrollado aproximadamente al mismo tiempo por Booz Allen Hamilton y la Marina de los EE. UU. . ^[5] Los precursores de lo que se conoció como Critical Path fueron desarrollados y puestos en práctica por DuPont entre 1940 y 1943 y contribuyeron al éxito del Proyecto Manhattan . ^[6]

El análisis de ruta crítica se usa comúnmente con todo tipo de proyectos, incluyendo construcción, aeroespacial y defensa, desarrollo de software, proyectos de investigación, desarrollo de productos, ingeniería y mantenimiento de plantas, entre otros. Cualquier proyecto con actividades interdependientes puede aplicar este método de análisis matemático. La primera vez que se utilizó CPM para el desarrollo de rascacielos importantes fue en 1966 mientras se construían las antiguas torres gemelas del World Trade Center en la ciudad de Nueva York . Aunque el programa y el enfoque CPM originales ya no se utilizan, ^[7] el término se aplica generalmente a cualquier enfoque utilizado para analizar un diagrama lógico de red de un proyecto.

Técnica básica

Componentes

La técnica esencial para utilizar CPM ^{[8] [9]} es construir un modelo del proyecto que incluya lo siguiente:

1. Una lista de todas las actividades necesarias para completar el proyecto (normalmente categorizadas dentro de una estructura de desglose del trabajo ),
2. El tiempo ( duración ) que tomará cada actividad en completarse,
3. Las dependencias entre las actividades y,
4. Puntos finales lógicos como hitos o elementos entregables .

Con estos valores, CPM calcula la ruta más larga de las actividades planificadas hasta los puntos finales lógicos o hasta el final del proyecto, y lo más temprano y lo último en que cada actividad puede comenzar y terminar sin alargar el proyecto. Este proceso determina qué actividades son "críticas" (es decir, en la ruta más larga) y cuáles tienen "flotación total" (es decir, se pueden retrasar sin alargar el proyecto). En la gestión de proyectos, una ruta crítica es la secuencia de actividades de la red del proyecto que se suman a la duración total más larga, independientemente de si esa duración más larga ha flotado o no. Esto determina el menor tiempo posible para completar el proyecto. Puede haber 'flotación total' (tiempo no utilizado) dentro de la ruta crítica. Por ejemplo, si un proyecto está probando un panel solar y una tarea'B' requiere 'amanecer', podría haber una restricción de programación en la actividad de prueba para que no comience hasta la hora programada para el amanecer. Esto podría insertar un tiempo muerto (flotación total) en el cronograma de las actividades en esa ruta antes del amanecer debido a la necesidad de esperar este evento. Esta ruta, con la flotación total generada por la restricción, en realidad haría la ruta más larga, y la flotación total sería parte de la duración más corta posible para el proyecto general. En otras palabras, las tareas individuales en la ruta crítica antes de la restricción podrían retrasarse sin alargar la ruta crítica; este es el "flotador total" de esa tarea. Sin embargo, el tiempo agregado a la duración del proyecto por la restricción es en realidad un arrastre de ruta crítico, la cantidad en que se extiende la duración del proyecto por cada actividad y restricción de la ruta crítica.

Un proyecto puede tener varias rutas paralelas, casi críticas; y algunas o todas las tareas podrían tener 'flotación libre' y / o 'flotación total'. Una ruta paralela adicional a través de la red con una duración total más corta que la ruta crítica se denomina ruta subcrítica o no crítica. Las actividades en las rutas subcríticas no tienen ningún inconveniente, ya que no extienden la duración del proyecto.

Las herramientas de análisis de CPM permiten al usuario seleccionar un punto final lógico en un proyecto e identificar rápidamente su serie más larga de actividades dependientes (su ruta más larga). Estas herramientas pueden mostrar la ruta crítica (y las actividades cercanas a la ruta crítica si se desea) como una cascada que fluye desde el inicio del proyecto (o la fecha de estado actual) hasta el punto final lógico seleccionado.

Visualización de la programación de la ruta crítica

Aunque el diagrama de actividad en la flecha (gráfico PERT) todavía se usa en algunos lugares, generalmente ha sido reemplazado por el diagrama de actividad en el nodo, donde cada actividad se muestra como un cuadro o nodo y las flechas representan la lógica relaciones que van de predecesor a sucesor como se muestra aquí en el "Diagrama de actividad en el nodo".

Diagrama de actividad en el nodo que muestra el cronograma de la ruta crítica, junto con los cálculos de arrastre de ruta crítica y flotante total

En este diagrama, las Actividades A, B, C, D y E comprenden la ruta crítica o más larga, mientras que las Actividades F, G y H están fuera de la ruta crítica con flotadores de 15 días, 5 días y 20 días respectivamente. Mientras que las actividades que están fuera de la ruta crítica han flotado y, por lo tanto, no retrasan la finalización del proyecto, las que se encuentran en la ruta crítica generalmente tendrán un arrastre de la ruta crítica, es decir, retrasarán la finalización del proyecto. El arrastre de una actividad de ruta crítica se puede calcular utilizando la siguiente fórmula:

1. Si una actividad de ruta crítica no tiene nada en paralelo, su arrastre es igual a su duración. Por tanto, A y E tienen períodos de 10 y 20 días respectivamente.
2. Si una actividad de ruta crítica tiene otra actividad en paralelo, su arrastre es igual a lo que sea menor: su duración o el flotador total de la actividad paralela con el mínimo flotador total. Por lo tanto, dado que B y C son paralelos a F (flotación de 15) y H (flotación de 20), B tiene una duración de 20 y una resistencia de 15 (igual a la flotación de F), mientras que C tiene una duración de sólo 5 días y así arrastre de solo 5. La actividad D, con una duración de 10 días, es paralela a G (flotador de 5) y H (flotador de 20) y por lo tanto su arrastre es igual a 5, el flotador de G.

Estos resultados, incluidos los cálculos de arrastre, permiten a los gerentes priorizar las actividades para la gestión eficaz del proyecto y acortar la ruta crítica planificada de un proyecto al eliminar las actividades de la ruta crítica mediante un "seguimiento rápido" (es decir, realizar más actividades en paralelo). y / o "bloqueando la ruta crítica" (es decir, acortando la duración de las actividades de la ruta crítica agregando recursos ).

El análisis de arrastre de ruta crítica también se ha utilizado para optimizar los cronogramas en procesos fuera de contextos estrictos orientados a proyectos, como para aumentar el rendimiento de fabricación mediante el uso de la técnica y las métricas para identificar y aliviar los factores de demora y, por lo tanto, reducir el tiempo de entrega del ensamblaje. ^[10]

Duración del accidente

La "duración del bloqueo" es un término que se refiere al tiempo más breve posible durante el cual se puede programar una actividad. ^[11] Se puede lograr mediante la transferencia de más recursos hacia la finalización de esa actividad, lo que resulta en una disminución del tiempo dedicado y, a menudo, una reducción de la calidad del trabajo, ya que la prima se fija en la velocidad. ^{[12] La} duración de los accidentes se modela típicamente como una relación lineal entre el costo y la duración de la actividad; sin embargo, en muchos casos es más aplicable una función convexa o una función escalonada . ^[13]

Expansión

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Originalmente, el método de la ruta crítica consideraba solo las dependencias lógicas entre los elementos terminales. Desde entonces, se ha ampliado para permitir la inclusión de recursos relacionados con cada actividad, a través de procesos denominados asignaciones de recursos basadas en actividades y técnicas de optimización de recursos como la nivelación de recursos y la suavización de recursos . Un cronograma de nivel de recursos puede incluir retrasos debido a cuellos de botella de recursos (es decir, la falta de disponibilidad de un recurso en el momento requerido), y puede hacer que un camino previamente más corto se convierta en el camino más largo o más "crítico de recursos" mientras que un cronograma de recursos suavizados evita impactando la ruta crítica usando solo flotación libre y total. ^[14] Un concepto relacionado se llamacadena crítica , que intenta proteger la duración de la actividad y del proyecto de retrasos imprevistos debido a limitaciones de recursos.

Dado que los cronogramas del proyecto cambian regularmente, CPM permite el monitoreo continuo del cronograma, lo que permite al gerente del proyecto rastrear las actividades críticas y alerta al gerente del proyecto sobre la posibilidad de que las actividades no críticas se retrasen más allá de su flotación total, por lo tanto creando una nueva ruta crítica y retrasando la finalización del proyecto. Además, el método puede incorporar fácilmente los conceptos de predicciones estocásticas, utilizando la metodología PERT y la cadena de eventos .

Actualmente, hay varias soluciones de software disponibles en la industria que utilizan el método de programación CPM; consulte la lista de software de gestión de proyectos . El método utilizado actualmente por la mayoría de los programas de gestión de proyectos se basa en un método de cálculo manual desarrollado por Fondahl de la Universidad de Stanford.

Flexibilidad

Un cronograma generado utilizando las técnicas de ruta crítica a menudo no se realiza con precisión, ya que las estimaciones se utilizan para calcular los tiempos: si se comete un error, los resultados del análisis pueden cambiar. Esto podría causar un trastorno en la implementación de un proyecto si se cree ciegamente en las estimaciones y si los cambios no se abordan con prontitud. Sin embargo, la estructura del análisis de la ruta crítica es tal que se puede medir la variación del programa original causada por cualquier cambio, y su impacto se puede mejorar o ajustar. De hecho, un elemento importante del análisis post-mortem del proyecto es el 'camino crítico construido' (ABCP), que analiza las causas y los impactos específicos de los cambios entre el cronograma planificado y el cronograma eventual tal como se implementó realmente.

En la cultura popular

• En Odds On , la primera novela de Michael Crichton , los ladrones utilizan un programa informático de ruta crítica para ayudar a planificar un atraco.
• The Nome Trilogy (parte 2 " Diggers ") de Terry Pratchett menciona "la doctrina del camino crítico" y dice que significa que "Siempre hay algo que debería haber hecho primero".

Ver también

• Gráfico de gantt
• Técnica de evaluación y revisión gráfica
• Programa de Evaluación y Revisión Técnica
• Gestión de proyectos de cadena crítica
• Ley del mínimo de Liebig
• Lista de software de gestión de proyectos
• Lista de temas de gestión de proyectos
• Análisis de ruta principal
• Gestión de proyectos
• Planificación de proyectos
• Estructura de desglose del trabajo

Referencias

1. Kelley, James. Planificación de la ruta crítica .
2. Santiago, Jesse (4 de febrero de 2009). "Método de ruta crítica" (PDF) . Stanford .
3. Kelley, James; Walker, Morgan. Planificación y programación de ruta crítica . 1959 Actas de la Eastern Joint Computer Conference.
4. Kelley, James; Walker, Morgan. Los orígenes de CPM: una historia personal . PMNETwork 3 (2): 7–22.
5. Newell, Michael; Grashina, Marina (2003). El libro de preguntas y respuestas de gestión de proyectos . Asociación Estadounidense de Administración. pag. 98.
6. Thayer, Harry (1996). Gestión del trabajo del ingeniero de Hanford en la Segunda Guerra Mundial, Cómo el Cuerpo, DuPont y el Laboratorio Metalúrgico aceleraron los trabajos de plutonio originales . ASCE Press, págs. 66–67.
7. Una breve historia de la programación: mosaic projects.com.au Archivado el 18 de mayo de 2015 en Wayback Machine.
8. Samuel L. Baker, Ph.D. "Critical Path Method (CPM)" Archivado el 12 de junio de 2010 en la Wayback Machine University of South Carolina , Cursos de administración y políticas de servicios de salud
9. Armstrong-Wright, MICE, AT Método de ruta crítica: Introducción y práctica . Longman Group LTD, Londres, 1969, págs.
10. Blake William Clark Sedore, M.Sc.ME dspace.mit.edu "Reducción del tiempo de entrega de montaje en una planta de equipos de capital de semiconductores a través de la programación basada en restricciones", M. Eng. en Tesis de Fabricación, Instituto de Tecnología de Massachusetts, Departamento de Ingeniería Mecánica, 2014.
11. Hendrickson, Chris ; Tung, Au (2008). "11. Técnicas avanzadas de programación" . Gestión de proyectos para la construcción . cmu.edu (2.2 ed.). Prentice Hall. ISBN 978-0-13-731266-5. Archivado desde el original el 24 de marzo de 2017 . Consultado el 27 de octubre de 2011 .
12. Brooks, FP (1975). El mes mítico del hombre . Reading, MA: Addison Wesley.
13. Hendrickson, C .; BN Janson (1984). "Una formulación de flujo de red común para varios problemas de ingeniería civil". Sistemas de ingeniería civil . 4. 1 (4): 195-203. doi : 10.1080 / 02630258408970343 .
14. "6.5.2.3 Optimización de recursos". Una guía para el conocimiento de la gestión de proyectos (Guía del PMBOK®) (6ª ed.). Instituto de Gestión de Proyectos . 2017. p. 720. ISBN 978-1-62825-382-5.

Lectura adicional

• Emmanuel Asanga (2013). Una guía para el conocimiento de la gestión de proyectos (5ª ed.). Instituto de manejo proyectos. ISBN 978-1-935589-67-9.
• Devaux, Stephen A. (2014). Gestión de proyectos como inversiones: valor ganado a valor empresarial . Prensa CRC. ISBN 978-1-4822-1270-9.
• Devaux, Stephen A. (2015). Control total de proyectos (2ª edición): Guía para profesionales sobre la gestión de proyectos como inversiones . Prensa CRC. ISBN 978-1-4987-0677-3.
• Heerkens, Gary (2001). Gestión de proyectos (The Briefcase Book Series) . McGraw – Hill. ISBN 0-07-137952-5.
• Kerzner, Harold (2003). Gestión de proyectos: un enfoque de sistemas para la planificación, programación y control (8ª ed.). ISBN 0-471-22577-0.
• Atali, Ozhan (2020). Gestión de proyectos basada en datos: hojas de cálculo y finanzas . Gestión de proyectos de Wremia . ISBN 978-0-578-67030-0.
• Klastorin, Ted (2003). Gestión de proyectos: herramientas y compensaciones (3ª ed.). Wiley. ISBN 978-0-471-41384-4.
• Lewis, James (2002). Fundamentos de la Gestión de Proyectos (2ª ed.). Asociación Estadounidense de Administración. ISBN 0-8144-7132-3.
• Malakooti, ​​B (2013). Sistemas de Operaciones y Producción con Múltiples Objetivos . John Wiley e hijos. ISBN 978-1-118-58537-5.
• Milosevic, Dragan Z. (2003). Caja de herramientas de gestión de proyectos: herramientas y técnicas para el director de proyectos en ejercicio . Wiley. ISBN 978-0-471-20822-8.
• O'Brien, James J .; Plotnick, Fredric L. (2010). CPM en Dirección de Construcción, Séptima Edición . McGraw Hill. ISBN 978-0-07-163664-3.
• Trauner; Manginelli; Lowe; Nagata; Furniss (2009). Retrasos en la construcción, 2ª ed .: entenderlos claramente, analizarlos correctamente . Burlington, MA: Elsevier. pag. 266. ISBN 978-1-85617-677-4.
• Woolf, Murray B. (2012). Mecánica de CPM: el método de la ruta crítica para modelar la estrategia de ejecución de proyectos . Publicaciones ICS. ISBN 978-0-9854091-0-4.
• Woolf, Murray B. (2007). Proyectos de construcción más rápidos con programación CPM . McGraw Hill. ISBN 978-0-07-148660-6.

Enlaces externos

• Medios relacionados con los diagramas CPM en Wikimedia Commons