Pesquisa Operacional - PEOP

AULA 2: Introdução ao PERT/CPM

Profa. Luciane Alcoforado

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

O PERT/CPM, Program Evaluation and Review Technique (PERT) e Critical Path Method (CPM), é uma ferramenta utilizada na gestão de projetos que permite planejamento, programação e coordenação de atividades para o controle de tempo e custo.

  • Projeto: Um esforço temporário empreendido para criar um produto, serviço ou resultado único. A natureza temporária dos projetos indica um início e um fim para o trabalho do projeto ou uma fase do trabalho do projeto.

  • Visa entregar o projeto dentro do prazo estabelecido, respeitando os limites orçamentários.

Conceitos Básicos de PERT/CPM

  • O PERT e o CPM têm suas origens na década de 1950.

  • O PERT foi desenvolvido pela Marinha dos Estados Unidos em colaboração com a Lockheed Corporation para gerenciar projetos complexos. A ferramenta PERT considera a duração de cada atividade como uma variável aleatória com função de distribuição de probabilidade beta que permite estimar o tempo de uma atividade utilizando três estimativas caracterizadas pelos tempos mais provável (MP), otimista (O) e pessimista (P). Estas estimativas servem para calcular a probabilidade do tempo de conclusão do projeto.

  • CPM foi desenvolvido pela Dupont Corporation para gerenciar projetos na indústria de construção. É uma técnica que identifica a sequência de atividades que determina a menor duração possível para a conclusão do projeto. Ela enfatiza a lógica de dependência entre as atividades para determinar o caminho crítico que impacta diretamente o tempo total do projeto.

A integração entre PERT e CPM

  • Enquanto o PERT lida com a incerteza e variação nas estimativas de tempo, fornecendo a probabilidade do projeto performar em certo intervalo de tempo;

  • O CPM se concentra na lógica de dependência entre as atividades, fornecendo a rede do projeto, as folgas de tempo de execução das atividades, o cronograma do projeto e uma análise de otimização tempo custo do projeto para aceleração de prazo de entrega.

Ex: Projeto DW, duração em dias

Atividade Precedência Otimista Mais Provável Pessimista
A- Levantamento de Requisitos - 1 2 3
B- Design de Interface A 2 3 4
C- Desenvolvimento Front-end B 4 5 6
D- Desenvolvimento Back-end A 3 4 5
E- Teste C,D 2 3 4
F- Lançamento E 0.5 1 1.5

Vamos utilizar uma técnica de estimativa de tempo PERT para calcular a duração estimada (d) para cada atividade usando a fórmula \(d = (O + 4M + P) / 6\).

Cálculos estimados

\(d = (O + 4MP + P) / 6\) e \(\sigma^2=(P-O)^2 /6^2\) são a duração e a variância estimadas de cada atividade.

Atividade d \(\sigma^2\) O MP P
A- Levantamento de Requisitos 2 4/36 1 2 3
B- Design de Interface 3 4/36 2 3 4
C- Desenvolvimento Front-end 5 4/36 4 5 6
D- Desenvolvimento Back-end 4 4/36 3 4 5
E- Teste 3 4/36 2 3 4
F- Lançamento 1 1/36 0.5 1 1.5

A- Levantamento de Requisitos:

\(\space \space d_A = \frac{1+4*2+3}{6}=\frac{12}{6}=2 \space\) e \(\space \space \sigma^2_A = \frac{(3-1)^2}{6^2}=\frac{4}{36}=0.1111\)

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.

Representação genérica

graph LR
  A((nó i)) -->|Atividade, duração| B((nó j))

Exemplo com a atividade inicial do projeto DW

graph LR
  A((1)) -->|A, 2| B((2))
  

Elaborando a Rede do projeto DW

Atividade Precedência d
A - 2
B A 3
C B 5
D A 4
E C,D 3
F E 1

Atividades em sequência

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

Atividade Paralela

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))

A rede final

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))

Conceito de caminho crítico:

  • O caminho crítico é 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 o caminho de maior duração na rede 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.

Identificando o caminho mais longo de modo visual

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))

Visualmente percebemos dois caminhos na rede: A-B-C-E-F e A-D-E-F. Qual a duração de tempo de cada caminho? Qual o caminho de maior duração?

Você deve concluir que o caminho crítico é A-B-C-E-F com duração de 14 dias. Esse é o menor tempo para concluir o projeto!

Cedos e Tardes dos Eventos

Cada evento (nó) \(i\) da rede terá uma marcação de tempo, \((C_i,T_i)\).

Iniciamos com o nó \(1\), o início do projeto atribuindo o tempo zero, \(C_1=0\) e \(T_1=0\). A partir desse ponto segue os cálculos de \(C_i\) dos eventos subsequentes até atingir o último nó que representa o término do projeto.

\(C_2=C_1+d_{12}=0+2=2\)

Obtendo os Cedos

\(C_3=C_2+d_{23}=2+3=5\)

\(C_4=max\{C_2+d_{24}=2+4=6;C_3+d_{34}=5+5=10\}=10\)

\(C_5=C_4+d_{45}=10+3=13\); \(C_6=C_5+d_{56}=13+1=14\)

Obtendo os Tardes

Do último nó retornamos em direção ao primeiro obtendo os valores de \(T_i\).

\(T_5=T_6-d_{56}=14-1=13\);

\(T_4=T_5-d_{45}=13-3=10\);

\(T_3=T_4-d_{34}=10-5=5\)

Obtendo os Tardes (cont.)

\(T_2=min\{T_4-d_{24}=10-4=6;T_3-d_{23}=5-3=2\}=2\)

\(T_1=T_2-d_{12}=2-2=0\)

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

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

Exercícios Propostos

1

Você é o gerente responsável por parte de um projeto de construção. A lista de atividades foi elaborada para este projeto com as estimativas O, M e P de duração dessas 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
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

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