PERT. Técnica para la revisión y evaluación de programas
INTRODUCCIÓN
El presente trabajo trata sobre el Análisis PERT el cual es una de las muchas herramientas de la Administración para tener una mejor eficiencia y eficacia a la hora de elaborar los procesos adecuados para elaborar determinadas estrategias o eventos que tiene pensado hacer en un futuro, pero hablemos de algo de historia PERT tiene orígenes muy interesantes ya que en el pasado esta técnica se utilizaba de programación de proyectos fue desarrollado por la Armada de los Estados Unidos de América en 1958 para la planeación y el proyecto Polaris. Se ha comentado en la literatura científica que este caso con la presencia de cerca de 3000 contratistas, el empleo de PERT adelantó 2 años la fecha de terminación de la construcción de un submarino nuclear de alta potencia, pero hoy en día, PERT se aplica de manera extensa en el Gobierno como en la Industria. El Departamento de Defensa de los Estados Unidos de América, la NASA y otras agencias gubernamentales, exigen a las compañías de ahora a trabajar con esta herramienta en proyectos especiales utilizando el Análisis PERT.
Esperamos que este proyecto sea de suma utilidad para todo aquel estudiante o docente que le de el uso más conveniente a sus necesidades.
ORÍGENES
Los proyectos en gran escala por una sola vez han existido desde tiempos antiguos; este hecho lo atestigua la construcción de las pirámides de Egipto y los acueductos de Roma. Pero sólo desde hace poco se han analizado por parte de los investigadores operacionales los problemas gerenciales asociados con dichos proyectos.
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. La técnica demostró tanta utilidad que ha ganado amplia aceptación tanto en el gobierno como en el sector privado.
Dos son los orígenes del método del camino crítico: el método PERT (Program Evaluation and Review Technique) desarrollado 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.
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.
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 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.
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 terminación del proyecto, depende fuertemente de ellas. Las actividades no críticas se manipularan y remplazaran en respuesta a la disponibilidad de recursos.
HISTORIA DE PERT
La planificación y programación de proyectos complejos, sobre todo grandes proyectos unitarios no repetitivos, comenzó a ser motivo de especial atención al final de la Segunda Guerra Mundial, cuando se difundió el Gráfico de Gantt. Hasta finales de los cincuenta ésta fue la única herramienta que se tenía; en esta época, La Oficina de Proyectos Especiales de la Marina de los Estados Unidos de América, como se dijo anteriormente, en colaboración con la Lockheed (fabricantes de proyectiles balísticos) y La Booz, Allen & Hamilton (ingenieros consultores), se plantean un nuevo método para solucionar el problema de planificación, programación y control del proyecto de construcción de submarinos atómicos armados con proyectiles «Polaris», donde tendrían que coordinar y controlar, durante un plazo de cinco años a 250 empresas, 9000 subcontratistas y numerosas agencias gubernamentales.
En julio de 1958 se publica el primer informe del programa, al que denominan Proqramme Evaluation and Review Technique (PERT – Evaluación de Programas y Revisión Técnica), decidiendo su aplicación en octubre del mismo año y consiguiendo un adelanto de dos años sobre los cinco previstos.
Para 1960 se construyeron en Estados Unidos los primeros submarinos que transportaban y lanzaban mísiles balísticos de combustible sólido (SLBM, del inglés solid-propellant submarine-launched ballistic missiles). Estos mísiles de cabeza nuclear (mísiles Polaris) pueden alcanzar objetivos situados a 4.000 km de un submarino sumergido. A mediados de la década de 1960, la Marina estadounidense desarrolló un misil antisubmarino de gran alcance guiado por inercia. Este misil podía ser disparado por los cañones para torpedos de cualquier submarino. A finales de la década de 1960, los misiles Polaris fueron sustituidos en parte por un nuevo tipo de SLBM de más largo alcance: el misil Poseidón, que puede transportar hasta diez cabezas nucleares.
PERT es un, método de PLANIFICACION, REPLANIFICACION y EVALUACION destinado a ejercer el control apropiado de los principales programas de investigación y desarrollo.
PERT no es una metodología pasajera y su difusión ha sido enorme en todo el mundo. En Estados Unidos, la Administración Pública sólo considera ofertas de empresas privadas que se presenten diseñadas siguiendo esta técnica; el proyecto Apolo, que permitió que el hombre pusiera el pie en la Luna, también fue programado mediante PERT. Con este método se comienza descomponiendo el proyecto en una serie de actividades, entendiendo por actividad la ejecución de una tarea que necesita para su realización la utilización de uno o varios recursos (mano de obra, maquina¬ria, materiales, tiempo, etc.), considerando como característica fundamental su duración.
Paralelamente con los trabajos de investigación del PERT, otro sistema fue elaborado también, corrigiendo ciertos defectos del primero, simplificando la presentación y cul¬minando en una metodología llamada C.P.M. – METODO DEL CAMINO CRITICO -CRITICAL PATH METED fue en 1957, que el equipo de investigación de la compañía Du Pont, dirigido por J. E. Kelley y M. R. Walker, crearon una técnica, similar al PERT, a la que denominan Critical Path Melhod (CPM, Método del Camino Critico), la cual se utilizaba para la Programación de cierres de mantenimientos de plantas de procesamiento químico, con la que consiguen espectaculares resultados en las plantas. Este método es muy parecido al PERT su diferencia fundamental es la nomenclatura (lógico si se tiene en cuenta que son resultados de investigaciones independientes) y que, posteriormente, J. E. Kelley introdujo una relación entre el coste y la duración de las actividades, cosa que el PERT no tenia en cuenta, al estimar la duración de las actividades para un nivel de coste dada. Por otra parte, mientras que CPM trabaja con duraciones deterministas para las tareas el PERT, más centrado en los aspectos temporales, utiliza estimaciones probabilísticas para aquéllas. Sin embargo, ambos métodos son muy similares y suelen presentarse dé forma combinada.
USOS
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:
- Que el proyecto sea único, no repetitivo, en algunas partes o en su totalidad.
- Que se deba ejecutar todo el proyecto o parte de el, en un tiempo mínimo, sin variaciones, es decir, en tiempo crítico.
- 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.
Las técnicas de Programación del camino crítico presentan un proyecto en forma gráfica y relacionan sus tareas individuales en una forma que permite centrar la atención en aquellas tareas que son críticas para la finalización del proyecto. Para que las técnicas de programación del camino crítico se puedan aplicar, un proyecto debe tener las siguientes características:
1. Debe constar de un conjunto de trabajos o tareas bien definidas cuya terminación signifique la terminación total del proyecto.
2. Los trabajos o tareas han de ser independientes; esto es, que se pueden iniciar, parar y ejecutar de forma separada dentro de una secuencia determinada.
3. Los trabajos o tareas se deben ejecutar en un cierto orden; algunos deben preceder a los otros en una secuencia dada.
También el PERT sirvió para programar el proyecto Apolo, con este magnifico método debemos entender lo que es una actividad(1) como la ejecución de una tarea que necesita para su realización la utilización de uno o varios recursos (Mano de Obra, Maquinaria, materiales etc.), considerando como característica fundamental su duración.
La buena administración de proyectos a gran escala requiere planeación, programación y coordinación cuidadosa de muchas actividades interrelacionadas. Al principiar la década de 1950 se desarrollaron procedimientos formales basados en uso de redes y de las técnicas de redes para ayudar en estas tareas. Entre los procedimientos mas sobresalientes se encuentran el PERT (técnica de evaluación y revisión de programas) y el CPM (método de la ruta critica).Aunque originalmente los sistemas tipo PERT se aplicaron para evaluar la programación de un proyecto de investigación y desarrollo, también se usan para controlar el avance de otros tipos de proyecto especiales. Como ejemplos se pueden citar programas de construcción, la programación de computadoras, la preparación de propuestas y presupuestos, la planeación de l mantenimiento y la instalación de sistemas de cómputo, este tipo de técnica se ha venido aplicando aun a la producción de películas, a las compañas políticas y a operaciones quirúrgicas complejas.
El objetivo de los sistemas tipo PERT consiste en ayudar en la planeación y el control, por lo que no implica mucha optimización directa. Algunas veces el objetivo primario es determinar la probabilidad de cumplir con fechas de entrega específicas. También identifica aquellas actividades que son más probables que se conviertan en cuellos de botella y señala, por ende, en que puntos debe hacerse el mayor esfuerzo para no tener retrasos. Un tercer objetivo es evaluar el efecto de los cambios del programa. Por ejemplo, se puede valorar el efecto de un posible cambio en la asignación de recursos de las actividades menos críticas a aquellas que se identificaron con cuellos de botella. Otra aplicación importante es la evaluación del efecto de desviarse de lo programado.
Todos los sistemas tipo PERT emplean una red de proyecto para visualizar gráficamente la interrelación entre sus elementos. Esta representación del plan de un proyecto muestra todas las relaciones de procedencia, respecto al orden en que se deben realizar las actividades.
Otro concepto muy fundamental es el suceso(2) (también conocido como etapa, nudo o acontecimiento), que representa un punto en el tiempo no consume recursos y solo indica el principio y el fin de una actividad (o de un conjunto de actividades).
(1) DIRECCION DE OPERACIONES, José Antonio Domínguez Machuca, Tema los Principios Básicos de PERT, Pág. 332.
(2) DIRECCION DE OPERACIONES, José Antonio Domínguez Machuca, Tema los Principios Básicos de PERT, Pág. 333.
GENERALIDADES
PERT y CPM están basados sustancialmente en los mismos conceptos, aunque representan algunas diferencias fundamentales. Primero, según fueron desarrollados originalmente, los métodos PERT estuvieron basados en estimaciones probabilísticas de la duración de actividades, lo cual dio por resultado una ruta probabilística a través de una red de actividades y un tiempo probabilista de terminación del proyecto. Los métodos CPM, por su parte, suponen tiempo de actividades constantes o deterministas.
La conceptualización del sistema de actividades como una red vino a constituir un paso importante en el análisis de los sistemas de producción en gran escala. El concepto del flujo a través de la red se centra en factores importantes de la programación, como son la interac¬ción entre la duración respectiva de las actividades, sus fechas de iniciación más próxima y más distante y la secuencia que se requiere en la producción.
1. Flujo a través de la red. Si se necesita efectuar determinadas actividades se puede fijar la atención en las individuales y en el momento en que se debe iniciar cada una, con el fin de acomodarlas dentro de un programa general.
2. La holgura. Otro concepto que surge al visualizar el conjunto de actividades como una red es la holgura. La define la flexibilidad de que se dispone en la programación de actividades. Mediante el uso efectivo de la holgura, la dirección puede encontrar alternativas para aprovechar los recursos de la manera más efectiva.
3. Actividad crítica. El conocimiento de las operaciones que son críticas, es decir, las que aparecen en la ruta crítica, indica los puntos en que la dirección debe enfocar su atención para terminar un proyecto en el tiempo fijado.
4. Ruta Critica Existen actividades que, si se retrasan, provocan un retraso de todo el proyecto; y si se adelantan, provocan un adelanto en la conclusión del proyecto. Este tipo de actividades reciben el nombre de Actividades Críticas, las que integradas conforman la Ruta Crítica (Camino Crítico), por lo que deben ser vigiladas con mayor cuidado por los profesionales que administran el proyecto.
5. Calendario base: calendario que especifica el horario laboral y no laboral de un proyecto y sus recursos. Un calendario base difiere de un calendario de recursos en que éste especifica los tiempos laborales y no laborales de un recurso determinado.
6. Costo fijo: un costo que permanece constante, independientemente de la duración de la tarea o del trabajo realizado por el recurso.
7. Demora permisible: es la cantidad de tiempo que se puede posponer una tarea antes de que suponga un retraso para otra tarea.
8. Esquema: una estructura jerárquica para un proyecto que muestra cómo algunas tareas encajan en grupos mayores.
9. Fondo de recursos: una serie de recursos disponible para ser asignados a las tareas de un proyecto. Un fondo de recursos puede ser utilizado exclusivamente por un proyecto o ser compartido por varios.
10. Hito: un punto de referencia que marca acontecimientos importantes en un proyecto, y que se utiliza para controlar el progreso del proyecto. Cualquier tarea con duración cero se muestra como hito.
11. Margen de demora: la cantidad de tiempo que se puede posponer una tarea antes de que afecte a las fechas de otras tareas o a la fecha de fin del proyecto. El margen de demora también se suele denominar holgura.
12. Margen de demora total: es la cantidad de tiempo que se puede posponer una tarea antes de que suponga un retraso de la fecha de fin del proyecto.
13. Planeación: el proceso de asignar recursos de la manera más efectiva posible. Esto requiere no solo definir, sino también programar las tareas tomando en cuenta tres restricciones: tiempo, recursos y dinero.
14. Posposición: la cantidad de tiempo que se ha retrasado una tarea respecto a su planificación prevista. La posposición es la diferencia entre el comienzo o el fin programados para una tarea y la planificación prevista de comienzo o de fin. La posposición se puede producir cuando una planificación prevista es fija y las fechas efectivas introducidas posteriormente para las tareas son posteriores a las fechas de la línea de base, o las duraciones efectivas son más largas que las duraciones de la línea de base.
15. Prioridad: una indicación de la disponibilidad de una tarea para la redistribución, resolución de conflictos o sobre asignaciones mediante el retraso de ciertas tareas. Las tareas con menor prioridad son las que primero se retrasan. También se pueden ordenar las tareas por prioridad.
16. Proyecto: grupo de tareas relacionadas que son desempeñadas en un periodo de tiempo finito y encaminadas a cumplir una serie de objetivos específicos.
17. Recursos: el personal, los equipos y suministros utilizados para completar las tareas de un proyecto.
18. Recursos esenciales: el recurso que trabaja en una tarea durante el período más largo de tiempo. El recurso esencial determina la duración del trabajo.
19. Redistribución: resolución de conflictos de recursos o sobre asignaciones mediante el retraso de ciertas tareas.
20. Subproyecto: un proyecto utilizado dentro de otro, en el que está representado como una sola tarea. Es posible utilizar subproyectos para dividir los proyectos en unidades más manejables y reducir, así, el uso de la memoria.
21. Subtarea: una tarea que forma parte de una tarea de resumen. La información acerca de la subtarea está incluida en la tarea de resumen.
22. Tarea de resumen: una tarea que se compone de subtareas y que resume a esas subtareas.
COMO CONSTRUIR UN PERT
En el caso del PERT, los vértices serán los sucesos y los arcos las actividades, debiendo cumplirse una serie de condiciones:
- El Gráfico sólo tendrá un suceso inicial y otro final.
- Toda actividad, a excepción de la que salga del suceso inicial o llegue al suceso final, tendrá al menos una actividad precedente y otra siguiente.
- Toda actividad ij llegará un suceso de orden superior al del que sale (i<j).
- No podrán existir 2 actividades que, teniendo el mismo suceso inicial tenga el mismo suceso final o viceversa.
La primera condición obliga a que, tato el comienzo del proyecto como el final mismo, sean únicos; así, por ejemplo, si un proyecto puede comenzar con la realización de varias actividades simultáneamente, todas ellas saldrán del suceso inicial. La segunda, una vez cumplida la primera, implica que cualquier actividad representada en el gráfico formará parte de un camino que comenzará en que, implícitamente, esa es la condición impuesta en 3° lugar. La cuarta impide que 2 actividades distintas tengan la misma denominación.
Algunas veces, el cumplimiento de las citadas reglas puede impedir el plantear las relaciones de prelación de algunas actividades. Cuando ello sucede, se recurre al empleo de actividades ficticias éstas consumen tiempo ni ningún tipo de recurso, siendo su única finalidad resolver los problemas de dependencia mencionados.
Para comenzar a construir un grafico del modo PERT daremos la nomenclatura de este gráfico a continuación:
NOMENCLATURA DE PERT (3)
(3) Tabla tomada de el libro, ADMINISTRACION DE LA PRODUCCION Y LAS OPERACIONES, Everrett E. Adam, JR, Pág. 478.
TRABAJANDO EN PERT
¿En que forma trabaja PERT?
PERT trabaja siguiendo los pasos que se enumeran a continuación:
1. Todas las actividades del proyecto debe estar claramente identificadas.
2. Los requerimientos de secuencia entre las actividades deben estar determinados.
3. Deben construirse un diagrama que refleje las relaciones de secuencia.
4. Deben obtenerse estimativos de tiempo para la realización de cada actividad.
5. La red se evalúa calculando la ruta crítica y otras variables similares de decisión. La evaluación la constituyen el programa y el plan para el control subsiguiente.
6. A medida que el tiempo pasa y se acumula experiencia, se revisa y se revalúa el programa.
Análisis de Cada uno:
El paso 1 es importante por que obliga al directo de producción/operaciones a planear. El momento en el cual se hace lista de actividades es, a menudo, la primera oportunidad en la cual los administradores en la cual los administradores adquieren clara conciencia de la complejidad del proyecto.
Los pasos 2 y 3 también obligan a planear ya que deben establecer y registrarse las relaciones de precedencia. El administrador se ve forzado, en el paso 4, a estimar el tiempo que demandará cada actividad del proyecto, debemos prestar suma atención a las relaciones de precedencia que se utilizan típicamente en PERT.
Los estimativos del tiempo se obtienen bien de datos históricos o de la experiencia de aquellos que tienen bajo su responsabilidad llevar feliz término de una actividad en particular. En algunas circunstancias, los tiempos serán simplemente corazonadas educadas a la administración. Deben estimarse tiempos optimistas (to), tiempos pesimistas (tp) y tiempos más probables ™ con el fin de que puedan calcularse con la ecuación siguiente, el tiempo esperado (promedio) de cada actividad.
Ejemplo
En el siguiente ejemplo no se le darán secuencias ni nombres, solamente encuentre la ruta crítica y las holguras correspondientes a la ruta crítica.
Primero calcularemos el TE que es el tiempo esperado acumulado el cual nos permitirá conocer el tiempo máximo permisible que puede transcurrir para que se realice el evento.
Luego analizaremos determinaremos la ruta crítica la cual se calcula simplemente de los puntos anteriores, a continuación se presenta como queda:
Entonces luego determinaremos los diferentes TL
Ahora calculemos las holguras correspondientes a la ruta crítica se presentan a continuación:
TH = TL – TP
TH1 = 0 – 0
TH1 = 0
TH2 = 5 – 5
TH2 = 0
TH4 = 13 – 13
TH4 = 0
TH5 = 20 – 20
TH5 = 0
TH6 = 28 – 28
TH6 = 0
TH8 = 36 – 36
TH8 = 0
Y si también queremos saber las Holguras de diferentes puntos por ejemplo la Holgura de un punto AB podemos determinarla de la siguiente manera:
HT = TLj – TEi – te (i,j)
Ht(2,1) = 5 – 0 – 5
Ht(2,1) = 0
Ht(4,2) = 13 – 5 – 8
Ht(4,2) = 0
Ht(5,4) = 20 – 13 – 7
Ht(5,4) = 0
Ht(6,5) = 28 – 20 – 8
Ht(6,5) = 0
Ht(8,6) = 36 – 28 – 8
Ht(8,6) = 0
Y así como queda concluido el ejercicio y también podríamos calcular las demás holguras de los otros puntos y nos darán resultados de los cuales podemos dejar ese tiempo en espera, también de allí podemos definir que podemos dejar algunas actividades que podemos dejar un poco de tiempo para hacer las actividades que si son críticas de realizar.
Cuando notamos que nos dan todas cero podemos definir que esas actividades deben hacerse en el mayor tiempo posible y tienen que ser la principal prioridad de nuestra programación.
CONCLUSIONES
1. Las técnicas de planificación por redes son únicas en su forma, especialmente por lo que respecta a los conceptos de la ruta crítica. Los conceptos relativos a nivelación de cargas, costo mínimo y programación de recursos limitados han aportado una base racional a una dirección de proyectos que se apoya en planes amplios cuidadosamente tratados.
2. Es interesante el hecho de que la aplicación independiente de PERT y CPM en dos ambientes distintos haya producido metodologías esencialmente semejantes. CPM surgió de las operaciones de ingeniería de mantenimiento, donde se tenía mucha experiencia y los tiempos de actividad eran relativamente bien conocidos; de manera que evolucionó como un modelo determinista. En cambio, PERT surgió en un ambiente de investigación y desarrollo, donde existe una gran incertidumbre con respecto a los tiempos de actividad, resultado de esto un modelo probabilista.
3. Las técnicas de PERT y del CPM son de tal manera semejante que no han resistido las innumerables tentativas de diversificarlas y de mantenerlas en campos opuestos.
BIBLIOGRAFÍA
- ADMINISTRACIÓN DE LA PRODUCCIÓN Y LAS OPERACIONES, Everett E. Adam, JR & Ronald J. Ebert, Junta Editorial PRISMA, elaborado por PHH Prentice Hall, esta edición contiene 791 Págs.
- FUNDAMENTOS DE DIRECCIÓN DE OPERACIONES, Mark M. Davis & Nicholas J. Aquilano, Richard B. Chase, Tercera Edición, McGraw Hill, Impreso en España, esta edición contiene 598 Págs.
- DIRECCIÓN DE OPERACIONES, José Antonio Domínguez Machuca & Santiago García González 1 Edición, McGraw Hill Versión 1995, este ejemplar cuenta con 503 Págs.
