Método del camino crítico

Gráfico PERT para un proyecto con cinco hitos (10 a 50) y seis actividades (A a F). El proyecto tiene dos caminos críticos: actividades B y C, o A, D y F – dando un tiempo mínimo de proyecto de 7 meses con seguimiento rápido. La actividad E es subcrítica y tiene un flotador 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. Se usa 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 requerido para completarlas de principio a fin.

Historia

El CPM es una técnica de modelado de proyectos desarrollada a fines de la década de 1950 por Morgan R. Walker de DuPont y James E. Kelley Jr. de Remington Rand. Kelley y Walker relataron sus recuerdos del desarrollo de CPM en 1989. Kelley atribuyó el término "ruta crítica" a los desarrolladores del PERT, que fue desarrollado casi al mismo tiempo por Booz Allen Hamilton y la Marina de los EE. UU. Los precursores de lo que llegó a conocerse como ruta crítica fueron desarrollados y puestos en práctica por DuPont entre 1940 y 1943 y contribuyeron al éxito del Proyecto Manhattan.

El análisis de la ruta crítica se usa comúnmente con todo tipo de proyectos, incluidos los de construcción, aeroespacial y de 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. CPM se utilizó por primera vez en 1966 para el importante desarrollo de rascacielos de la construcción de 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 usan, el término generalmente se aplica a cualquier enfoque utilizado para analizar un diagrama lógico de red de proyecto.

Técnicas básicas

Componentes

La técnica esencial para usar CPM es construir un modelo del proyecto que incluya:

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

Usando 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 más tarde que cada actividad puede comenzar y finalizar sin alargar el proyecto. Este proceso determina qué actividades son "críticas" (es decir, en la ruta más larga) y que tienen "flotación total" (es decir, se puede 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 suma a la duración total más larga, independientemente de si esa duración más larga tiene flotación o no. Esto determina el menor tiempo posible para completar el proyecto. "Flotación total" (tiempo no utilizado) puede ocurrir dentro de la ruta crítica. Por ejemplo, si un proyecto está probando un panel solar y la tarea 'B' requiere 'amanecer', una restricción de programación en la actividad de prueba podría ser que no comenzaría hasta la hora programada para el amanecer. Esto podría insertar 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 que la ruta fuera más larga, siendo la flotación total 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; esta es la flotación total de esa tarea, pero el tiempo agregado a la duración del proyecto por la restricción es en realidad el arrastre de la ruta crítica, la cantidad por la cual la duración del proyecto se extiende por cada actividad y restricción de la ruta crítica.

Un proyecto puede tener varias rutas paralelas casi críticas, y algunas o todas las tareas pueden tener flotación libre o flotación total. Una ruta paralela adicional a través de la red con duraciones totales más cortas que la ruta crítica se denomina ruta subcrítica o no crítica. Las actividades en rutas subcríticas no tienen arrastre, 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 de la ruta casi 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 del cronograma de la ruta crítica

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

Diagrama de actividad en nodo mostrando el horario de ruta crítico, junto con el flotador total y las computaciones de arrastrar ruta crítica

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, 5 y 20 días. respectivamente. Mientras que las actividades que están fuera de la ruta crítica tienen flotación 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, retrasan la finalización del proyecto. El arrastre de una actividad de ruta crítica se puede calcular usando la siguiente fórmula:

1. Si una actividad de trayectoria crítica no tiene nada en paralelo, su arrastre es igual a su duración. Así A y E tienen arrastres de 10 días y 20 días respectivamente.
2. Si una actividad de ruta crítica tiene otra actividad en paralelo, su arrastre es igual a la que sea menor: su duración o el flotador total de la actividad paralela con el flotador mínimo total. Así como B y C son paralelos a F (float de 15) y H (float de 20), B tiene una duración de 20 y arrastrar de 15 (igual a la flota de F), mientras que C tiene una duración de sólo 5 días y por lo tanto arrastrar de sólo 5. La actividad D, con una duración de 10 días, es paralela a G (float de 5) y H (float 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 administradores priorizar las actividades para la gestión eficaz del proyecto y acortar la ruta crítica planificada de un proyecto mediante la poda de las actividades de la ruta crítica mediante el "seguimiento rápido" (es decir, realizar más actividades en paralelo) y/o "rompiendo la ruta crítica" (es decir, acortar la duración de las actividades de la ruta crítica mediante la adición de recursos).

El análisis de arrastre de ruta crítica también se ha utilizado para optimizar 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 retraso y, por lo tanto, reducir el tiempo de entrega del ensamblaje.

Duración del bloqueo

"Duración del bloqueo" es un término que se refiere al tiempo más breve posible en el que se puede programar una actividad. Se puede lograr asignando más recursos a la realización de esa actividad, lo que se traduce en una disminución del tiempo dedicado y, a menudo, una reducción de la calidad del trabajo, ya que la prima se establece en la velocidad. La duración del choque generalmente se modela como una relación lineal entre el costo y la duración de la actividad, pero en muchos casos, es más aplicable una función convexa o una función escalonada.

Expansión

Originalmente, el método de ruta crítica consideraba solo dependencias lógicas entre 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 basados en actividades y técnicas de optimización de recursos, como la nivelación de recursos y la suavización de recursos. Un cronograma nivelado de recursos puede incluir demoras debido a cuellos de botella de recursos (es decir, la falta de disponibilidad de un recurso en el momento requerido) y puede hacer que una ruta anteriormente más corta se convierta en la más larga o la más "crítica para los recursos" ruta mientras que un programa suavizado de recursos evita afectar la ruta crítica utilizando solo la flotación libre y total. Un concepto relacionado se denomina cadena crítica, que intenta proteger la actividad y la duración de los proyectos de retrasos imprevistos debido a limitaciones de recursos.

Dado que los cronogramas de los proyectos cambian con regularidad, CPM permite el control continuo del cronograma, lo que le permite al gerente del proyecto realizar un seguimiento de las actividades críticas y alerta al gerente del proyecto sobre la posibilidad de que las actividades no críticas se retrasen más allá de su total. flotante, creando así 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 de 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 del software de gestión de proyectos se basa en un enfoque de cálculo manual desarrollado por Fondahl de la Universidad de Stanford.

Flexibilidad

Un cronograma generado usando las técnicas de la ruta crítica a menudo no se realiza con precisión, ya que las estimaciones se usan 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 cronograma original causada por cualquier cambio y se puede mejorar o ajustar su impacto. De hecho, un elemento importante del análisis post mórtem del proyecto es la 'ruta crítica construida' (ABCP), que analiza las causas específicas y los impactos de los cambios entre el cronograma planificado y el cronograma final tal como se implementó realmente.

En la cultura popular

• In Odds On, la primera novela de Michael Crichton, los ladrones utilizan un programa de computadora de camino crítico para ayudar a planear un atraco.
• La Trilogía Nome (parte 2 Diggers) por Terry Pratchett menciona "la doctrina del camino crítico" y dice que significa, "Siempre hay algo que deberías haber hecho primero".