Pesquisa Operacional - PEOP

AULA 3: Introdução ao PERT/CPM

Profa. Luciane Alcoforado / Profa. Renata

Academia da Força Aérea

Objetivos

Verifique ao final desta aula se você é capaz de:

1- identificar o potencial do Método PERT CPM na gestão eficiente de um projeto (Cp);

2- compreender os conceitos básicos de PERT/CPM (Cp);

Roteiro da Aula

  • Introdução ao método PERT/CPM
  • Conceitos
  • Aplicação
  • Discussões
  • Exercícios Propostos

Método PERT/CPM na Gestão Eficiente de Projetos

Objetivo: Apresentar uma visão geral sobre a importância do PERT/CPM na gestão de projetos.

  • Projetos bem administrados garantem a entrega de resultados de alta qualidade, dentro do prazo estabelecido e respeitando os limites orçamentários.

  • O PERT/CPM, Program Evaluation and Review Technique (PERT) e Critical Path Method (CPM), são técnicas que proporcionam uma abordagem sistemática e estruturada para planejar, programar e controlar atividades, permitindo uma visão clara do escopo do projeto e das interdependências entre as tarefas, oferecendo uma metodologia poderosa para lidar com a complexidade inerente aos projetos, proporcionando uma compreensão abrangente dos prazos e recursos necessários.

  • Ao identificar o caminho crítico e gerenciar as atividades de forma eficiente, as equipes de projeto podem priorizar suas ações, alocar recursos de maneira otimizada e, assim, reduzir os riscos de atrasos.

Conceitos Básicos de PERT/CPM

Objetivo: Explorar os conceitos fundamentais do PERT/CPM.

Definição de PERT (Program Evaluation and Review Technique) e CPM (Critical Path Method):

  • O PERT, Program Evaluation and Review Technique, é uma técnica de gerenciamento de projetos desenvolvida para estimar o tempo necessário para concluir uma tarefa específica em um projeto. Focado principalmente em projetos de grande escala, o PERT utiliza uma abordagem probabilística para calcular as estimativas de tempo, considerando a incerteza e a variabilidade nas atividades do projeto.

  • O CPM, Critical Path Method (Método do Caminho Crítico), é uma técnica que identifica a sequência de atividades que determina a menor duração possível para a conclusão do projeto. Ele enfatiza a lógica de dependência entre as atividades para determinar o caminho mais crítico que impacta diretamente o tempo total do projeto.

Breve histórico do desenvolvimento dessas técnicas

  • O PERT e o CPM têm suas origens nas décadas de 1950 e 1960, respectivamente. O PERT foi inicialmente desenvolvido pela Marinha dos Estados Unidos em colaboração com a Lockheed Corporation para gerenciar projetos complexos, como o desenvolvimento do míssil Polaris durante a Guerra Fria. Simultaneamente, o CPM foi desenvolvido pela Dupont Corporation para gerenciar projetos na indústria de construção.

  • Ambas as técnicas foram refinadas ao longo dos anos e rapidamente adotadas em diversos setores devido à sua eficácia na programação e controle de projetos. O PERT evoluiu para incorporar análises probabilísticas, enquanto o CPM manteve seu foco na determinação do caminho crítico.

A integração entre PERT e CPM para uma abordagem abrangente

  • Enquanto o PERT lida com a incerteza e variação nas estimativas de tempo, o CPM se concentra na lógica de dependência entre as atividades. Juntos, proporcionam uma visão completa, permitindo uma programação mais precisa e uma gestão mais eficiente de recursos.

  • A abordagem integrada PERT/CPM capacita as equipes de projeto a lidar com a complexidade, incertezas e interdependências inerentes aos projetos contemporâneos, garantindo uma análise mais holística e informada. Essa sinergia entre as técnicas fortalece a capacidade de antecipar desafios, tomar decisões proativas e alcançar os objetivos do projeto de forma mais eficaz.

Identificando o Potencial do Método PERT/CPM

Objetivo: Apresentar os benefícios e objetivos do PERT/CPM na gestão de projetos.

Identificação e análise do caminho crítico:

  • O caminho crítico representa a sequência de atividades que determina a duração total do projeto.
  • Identificando-o, as equipes de projeto podem focalizar seus esforços nas atividades mais impactantes, evidenciando que qualquer atraso nessas tarefas críticas afete diretamente o prazo final do projeto.
  • A análise do caminho crítico oferece uma visão clara das atividades que não podem sofrer atrasos, permitindo uma gestão mais eficiente do tempo e recursos.

Melhoria na alocação de recursos e otimização do cronograma:

  • Ao identificar o caminho crítico e priorizar atividades, as equipes podem alocar recursos de forma mais eficiente, evitando gargalos e maximizando a produtividade.

  • A análise contínua do cronograma permite ajustes proativos, garantindo que o projeto siga conforme planejado.

  • A alocação otimizada de recursos contribui para a redução de custos e um uso mais eficiente dos ativos disponíveis, resultando em uma gestão global mais eficaz do projeto.

Bases para o PERT/CPM

Objetivo: Explorar a estrutura e os elementos essenciais do PERT/CPM.

Identificação de tarefas, atividades e eventos

  • Tarefas representam os trabalhos individuais que precisam ser realizados, atividades são conjuntos de tarefas relacionadas, e eventos são marcos ou pontos de controle significativos no projeto.

  • A clara distinção entre esses elementos é fundamental para a construção de uma rede PERT/CPM eficiente.

  • Identificar tarefas e atividades com precisão é crucial para a correta sequenciação e análise temporal, enquanto eventos são utilizados para marcar pontos importantes na execução do projeto.

Uso de redes para representar o relacionamento entre atividades

  • O PERT/CPM utiliza redes para representar graficamente o relacionamento entre atividades no projeto.
  • As redes consistem em nós (representando eventos ou pontos de controle) e setas (representando as atividades). Essa representação gráfica facilita a visualização da sequência e interdependência das atividades, permitindo uma compreensão clara do fluxo de trabalho do projeto.
graph LR
  A((nó i)) -->|Atividade, duração| B((nó j))
  
  • As redes PERT/CPM são especialmente úteis na identificação do caminho crítico e na análise de como as alterações nas atividades afetam o cronograma geral do projeto. O uso de redes torna o PERT/CPM uma ferramenta visualmente intuitiva e poderosa para o gerenciamento eficaz do tempo e recursos do projeto.

Importância da Análise do Caminho Crítico

Objetivo: Destacar a análise crítica como um dos pontos-chave do PERT/CPM.

Explicação do conceito de caminho crítico:

  • O caminho crítico é um conceito fundamental no PERT/CPM que representa a sequência de atividades que determina a duração total do projeto.

  • As atividades no caminho crítico não podem sofrer atrasos sem afetar o prazo final do projeto. Em outras palavras, é a trilha mais longa e crucial no cronograma do projeto.

  • Identificar o caminho crítico é essencial para o gerenciamento eficaz do tempo, pois qualquer atraso nas atividades críticas impactará diretamente a conclusão do projeto.

Como identificar e analisar o caminho crítico

  • Primeiramente, construímos a rede PERT/CPM, identificando todas as atividades e eventos.

  • Em seguida, calculamos as estimativas de tempo para cada atividade, considerando as variações probabilísticas no PERT.

  • Após a construção da rede, determinamos as datas mais cedo (\(C_i\)) e mais tarde (\(T_i\)) para cada evento \(i\).

  • A análise do caminho crítico consiste em identificar o caminho mais longo, ou seja, o caminho que possui a maior duração total. As atividades pertencentes a esse caminho são as atividades críticas.

  • A identificação do caminho crítico permite uma visão clara das atividades que não podem sofrer atrasos, destacando os pontos cruciais para o gerenciamento do projeto.

Aplicação Prática do PERT/CPM

Objetivo: Apresentar um exemplo simples para ilustrar a aplicação do PERT/CPM.

Apresentação de um projeto fictício

Considere o desenvolvimento de um website chamado “Projeto WebDev”. As atividades e suas dependências são as seguintes:

A- Levantamento de Requisitos: 2 semanas B- Design de Interface: 3 semanas (depende do Levantamento de Requisitos) C- Desenvolvimento Front-end: 5 semanas (depende do Design de Interface) D- Desenvolvimento Back-end: 4 semanas (depende do Levantamento de Requisitos) E- Teste: 3 semanas (depende do Desenvolvimento Front-end e do Desenvolvimento Back-end) F- Lançamento: 1 semana (depende do Teste)

Vamos considerar incertezas na duração das atividades para tornar o exemplo mais próximo da realidade. Vamos atribuir estimativas otimistas (O), mais prováveis (M), e pessimistas (P) para cada atividade do Projeto WebDev. Vamos utilizar uma técnica de estimativa de tempo PERT para calcular a duração estimada (d) para cada atividade usando a fórmula \(d = (O + 4M + P) / 6\).

A- Levantamento de Requisitos:

  • O: 1 semana
  • M: 2 semanas
  • P: 3 semanas
  • d = 2

B- Design de Interface:

  • O: 2 semanas
  • M: 3 semanas
  • P: 4 semanas
  • d = 3

C- Desenvolvimento Front-end:

  • O: 4 semanas
  • M: 5 semanas
  • P: 6 semanas
  • d = 5

D- Desenvolvimento Back-end:

  • O: 3 semanas
  • M: 4 semanas
  • P: 5 semanas
  • d = 4

E- Teste:

  • O: 2 semanas
  • M: 3 semanas
  • P: 4 semanas
  • d = 3

F- Lançamento:

  • O: 0.5 semana
  • M: 1 semana
  • P: 1.5 semanas
  • d = 1

Construção de uma rede PERT/CPM para o projeto:

Cada atividade é representada pela seta e os nós representam os eventos ou marcos do projeto.

A- Levantamento de Requisitos: 2 semanas B- Design de Interface: 3 semanas (depende do Levantamento de Requisitos) C- Desenvolvimento Front-end: 5 semanas (depende do Design de Interface) D- Desenvolvimento Back-end: 4 semanas (depende do Levantamento de Requisitos) E- Teste: 3 semanas (depende do Desenvolvimento Front-end e do Desenvolvimento Back-end) F- Lançamento: 1 semana (depende do Teste)

graph LR
  A((1)) -->|A, 2 semanas| B((2))
  B -->|B, 3 semanas| C((3))
  C -->|C, 5 semanas| D((4))
  B-->|D, 4 semanas| D((4))
  D -->|E, 3 semana| E((5))
  E -->|F, 1 semana| F((6))

Identificação do caminho crítico e análise de suas implicações.

Nesta rede podemos observar dois caminhos: A-B-C-E-F com duração de 14 semanas (caminho crítico) e A-D-E-F com duração de 10 semanas.

As atividades A-B-C-E-F formam o caminho mais longo, determinando a duração total do projeto (14 semanas). A análise do caminho crítico destaca a importância dessas atividades para o cumprimento do prazo estabelecido.

Qualquer atraso no A- Levantamento de Requisitos, B- Design de Interface, C- Desenvolvimento Front-end, E-Teste e F- Lançamento, afetará diretamente o prazo final do Projeto.

Atividades Fantasmas na rede PERT/CPM

  • São elementos cruciais na representação da rede, mantendo a condição de unicidade de atividades entre eventos consecutivos. São representadas por setas tracejadas e não consomem tempo e nem recursos.

  • Não envolvem trabalho real, mas são inseridas na rede para representar dependências lógicas entre outras atividades.

  • São úteis quando há dependências de início ou término entre atividades que não podem ser expressas diretamente na sequência das tarefas.

Exemplo prático

Considere a situação em que a atividade C só pode começar após o término de A, mas também depende do término da atividade B, A e B iniciando no mesmo evento. Utilizando uma atividade fantasma, podemos representar essa lógica:

graph LR
  A(1) -->|A| B(3)
  A -.->|Atividade Fantasma| C(2)
  C -->|B|B
  B -->|C| D(4)

Na próxima aula veremos em detalhe diversas situações para o emprego de atividades fantasmas.

Recapitulação e Conclusão

Relembre os conceitos de

  • PERT
  • CPM
  • Caminho crítico
  • Atividades críticas
  • Representação da Rede, os nós e as setas
  • duração do projeto

Perguntas e Discussões

Compartilhe suas dúvidas ou insights.

Prepare-se para a próxima aula: Revisar o conteúdo desta aula e realizar os exercícios propostos

Exercícios Propostos

1

Suponha que você é o gerente do projeto responsável pela construção do novo hangar para o KC-390. O orçamento previsto é de $5,4 milhões. Assim, em acordo com os engenheiros responsáveis a seguinte lista de atividades foi elaborada para este projeto com as estimativas O, M e P de duração das atividades (em semanas). Obtenha a duração estimada (d) de cada atividade. Monte a rede PERT/CPM.

Atividades Descrição Precedente O M P
A Escavação - 1 2 3
B Fundação A 1 3 11
C Paredes B 4 10 16
D Telhado C 4 6 8
E Encanamento Exterior C 1 3 11
F Encanamento Interior E 4 5 6
G Muros D 4 5 18
H Pintura Exterior E, G 4 8 18
I Instalações Elétricas C 4 5 18
J Divisórias F, I 4 8 12
K Piso J 1 3 11
L Pintura Interior J 4 5 6
M Acabamento Exterior H 1 2 3
N Acabamento Interior K, L 4 6 8

2

Montar a rede PERT/CPM para o projeto apresentado na tabela a seguir.

Atividades Precedente Duração (Semanas)
A - 3
B - 6
C - 2
D A 4
E A 2
F A 7
G B,D 4
H C,E 3

3

Montar a rede PERT/CPM para o projeto apresentado na tabela a seguir.

Atividades Precedente Duração (Semanas)
A - 3
B A 2
C A 3
D B,C 7
E C 3
F B,C 5
G D,E 6
H C 2