El método de la ruta crítica ( CPM ), o análisis de la ruta crítica ( CPA ), es un algoritmo para programar un conjunto de actividades de un proyecto. [1] 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. Se utiliza comúnmente junto con la técnica de evaluación y revisión de programas (PERT).
El CPM es una técnica de modelado de proyectos desarrollada a finales de los años 1950 por Morgan R. Walker de DuPont y James E. Kelley Jr. de Remington Rand . [3] Kelley y Walker relataron sus recuerdos del desarrollo del CPM en 1989. [4] Kelley atribuyó el término "camino crítico" a los desarrolladores del 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 llegó a conocerse como camino crítico fueron desarrollados y puestos en práctica por DuPont entre 1940 y 1943 y contribuyeron al éxito del Proyecto Manhattan . [6]
El análisis de la ruta crítica se utiliza comúnmente en todo tipo de proyectos, incluidos los de 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. El CPM se utilizó por primera vez en 1966 para el importante proyecto de construcción de rascacielos de las antiguas Torres Gemelas del World Trade Center en la ciudad de Nueva York. Aunque el programa y el enfoque originales del CPM ya no se utilizan, [7] el término se aplica generalmente a cualquier enfoque utilizado para analizar un diagrama lógico de red de proyectos.
La técnica esencial para utilizar CPM [8] [9] es construir un modelo del proyecto que incluya:
Utilizando estos valores, CPM calcula la ruta más larga de actividades planificadas hasta los puntos finales lógicos o hasta el final del proyecto, y el tiempo más temprano y más tarde en que cada actividad puede comenzar y terminar sin que el proyecto se alargue. Este proceso determina qué actividades son "críticas" (es decir, que están en la ruta más larga) y cuáles no tienen holgura/holgura total o "holgura total" cero (es decir, que se pueden retrasar sin que el proyecto se alargue). En la gestión de proyectos, una ruta crítica es la secuencia de actividades de la red del proyecto que se suman para dar la duración total más larga, independientemente de si esa duración más larga tiene holgura o no. Esto determina el tiempo más corto posible para completar el proyecto. La "holgura 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 (holgura total) en el cronograma de las actividades en esa ruta antes del amanecer debido a la necesidad de esperar a este evento. Esta ruta, con la holgura total generada por la restricción, en realidad haría que la ruta fuera más larga, y la holgura total sería parte de la duración más corta posible para el proyecto en general. En otras palabras, las tareas individuales en la ruta crítica antes de la restricción podrían demorarse sin alargar la ruta crítica; esta es la holgura 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 en que 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 holgura libre y/o holgura 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 ninguna resistencia, 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.
Aunque el diagrama de actividad en flecha (diagrama PERT) todavía se utiliza en algunos lugares, generalmente 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 del predecesor al sucesor, como se muestra aquí en el "Diagrama de actividad en nodo".
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 holguras de 15 días, 5 días y 20 días respectivamente. Mientras que las actividades que están fuera de la ruta crítica tienen holgura y, por lo tanto, no retrasan la finalización del proyecto, las que están en la ruta crítica generalmente tendrán un arrastre de ruta crítica, es decir, retrasan la finalización del proyecto. El arrastre de una actividad de la ruta crítica se puede calcular utilizando la siguiente fórmula:
Estos resultados, incluidos los cálculos de arrastre, permiten a los gerentes priorizar actividades para la gestión eficaz del proyecto y acortar la ruta crítica planificada de un proyecto al podar las actividades de la ruta crítica, al "acelerar" (es decir, realizar más actividades en paralelo) y/o al "acelerar la ruta crítica" (es decir, acortar la duración de las actividades de la ruta crítica al agregar recursos ).
El análisis de la ruta crítica también se ha utilizado para optimizar los cronogramas en procesos fuera de contextos estrictamente 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, de esa manera, reducir el tiempo de entrega del ensamblaje. [10]
La "duración de la crisis" es un término que se refiere al tiempo más corto posible en el que se puede programar una actividad. [11] Se puede lograr destinando más recursos a la finalización de esa actividad, lo que da como resultado una menor inversión de tiempo y, a menudo, una menor calidad del trabajo, ya que se prioriza la velocidad. [12] La duración de la crisis se suele modelar 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 . [13]
Originalmente, el método de la ruta crítica consideraba únicamente las 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 basadas en actividades y técnicas de optimización de recursos como la nivelación de recursos y el suavizado 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 ruta más larga o más "crítica para los recursos", mientras que un cronograma suavizado de recursos evita impactar la ruta crítica al utilizar solo holgura libre y total. [14] Un concepto relacionado se denomina cadena crítica , que intenta proteger las duraciones de las actividades y los proyectos de demoras imprevistas debido a las limitaciones de recursos.
Dado que los cronogramas de los proyectos cambian de manera regular, el CPM permite un monitoreo continuo del cronograma, lo que permite al gerente de proyecto realizar un seguimiento de las actividades críticas y alertar al gerente de proyecto sobre la posibilidad de que las actividades no críticas puedan retrasarse más allá de su holgura total, 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, existen varias soluciones de software disponibles en la industria que utilizan el método CPM de programación; consulte la lista de software de gestión de proyectos . El método que utiliza actualmente la mayoría del software de gestión de proyectos se basa en un enfoque de cálculo manual desarrollado por Fondahl de la Universidad de Stanford.
Un cronograma generado mediante técnicas de ruta crítica a menudo no se ejecuta con precisión, ya que se utilizan estimaciones 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 la variación del cronograma original causada por cualquier cambio se puede medir y su impacto se puede mejorar o ajustar. De hecho, un elemento importante del análisis post mortem del proyecto es la "ruta crítica tal como se construyó" (ABCP), que analiza las causas y los impactos específicos de los cambios entre el cronograma planificado y el cronograma final tal como se implementó realmente.
Medios relacionados con los diagramas CPM en Wikimedia Commons