estudo comparativo entre pert/cpm e corrente crítica
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XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015. ESTUDO COMPARATIVO ENTRE PERT/CPM E CORRENTE CRÍTICA Marcos Motta Nazareth (UFF) [email protected] Luiz Carlos Brasil de Brito Mello (UFF) [email protected] Paulo Roberto Chakour (Goldratt) [email protected] Atualmente existem várias metodologias para gerenciar projetos, bem como diversas ferramentas e estudos relacionados. Este artigo tem como objetivo apresentar através de revisão bibliográfica e de uma simulação um comparativo entre as metodologias PERT/CPM e da Corrente Crítica, levando em consideração também a forma de acompanhamento dos avanços nos projetos, pois enquanto que no PERT/CPM normalmente é utilizado o gráfico da curva “S”, na Corrente Crítica é utilizado o gráfico do pulmão. Ao apresentar os principais conceitos desenvolvidos por Eliyahu Goldratt, fica evidente a busca por melhorias na gestão e controle de projetos. Palavras-chave: Gestão de Projetos, Corrente Crítica, Pert/CPM XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015. 1. Introdução Fischer (2007) afirma que os homens não sabem por algum instinto inato fazer ferramentas e usá-las; precisam aprender através da experiência, do ensaio e do erro. Marcantonio (2010) ressalta que as civilizações gerenciam projetos desde o início dos tempos, construindo moradias ou cultivando alimentos. Atualmente existem várias metodologias para gerenciar projetos. Este estudo tem como objetivo apresentar algumas das vantagens e desvantagens de uma das técnicas utilizadas na atualidade, a Corrente Crítica em comparação com a utilização tradicional do PERT/CPM. Além da introdução, o texto apresenta mais 05 seções: a segunda expõe a fundamentação teórica subdividida em gerenciamento de projetos, a técnica PERT/CPM, a teoria das restrições e a corrente crítica; a terceira apresenta a comparação entre a técnica PERT/CPM e a Corrente Crítica, subdividida em modelos comparativos, interpretação de resultados e um resumo comparativo; na quarta são apresentadas as considerações finais; na última as limitações deste estudo. 2. Fundamentação teórica 2.1. Gerenciamento de projetos Para Goldratt (1998) projetos são ―um conjunto de atividades que tem como finalidade atingir um objetivo específico e tem começo, meio e fim bem definidos‖. Em sua última revisão, o PMBOK (2013), define com gerência de projetos sendo a aplicação de conhecimentos, habilidades e técnicas para projetar atividades que visem atingir requisitos definidos; e que esta é realizada através da aplicação e integração apropriadas dos 47 processos de gerenciamento de projetos, logicamente agrupados em cinco grupos de processos. Esses cinco grupos de processos são: Iniciação: São os processos executados para definir um novo projeto ou uma nova fase de um projeto existente através da obtenção de autorização para iniciar o projeto ou fase. 2 XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015. Planejamento: São os processos necessários para definir o escopo do projeto, refinar os objetivos e definir a linha de ação necessária para alcançar os objetivos para os quais o projeto foi criado. Execução: São os processos realizados para executar o trabalho definido no plano de gerenciamento do projeto para satisfazer as especificações do projeto. Monitoramento e controle: São os processos exigidos para acompanhar, analisar e controlar o progresso e desempenho do projeto, identificar quaisquer áreas nas quais serão necessárias mudanças no plano, e iniciar as mudanças correspondentes. Encerramento: São os processos executados para finalizar todas as atividades de todos os grupos de processos, visando encerrar formalmente o projeto ou fase. Segundo PMBOK (2013), podemos desdobrar o projeto em três linhas de base para o planejamento: Escopo, Custos e Cronograma; este último para um melhor entendimento do estudo, desdobrado a seguir: Definição das atividades: Ao definir as atividades, identificam-se quais ações serão executadas, quem são os responsáveis e quais os recursos serão utilizados. Sequenciamento das atividades: Nesta fase é possível vislumbrar as inter-relações das atividades. Estimar os recursos das atividades: Neste processo definem-se os recursos que estarão envolvidos diretamente com a execução dos trabalhos da atividade. Estimativa da duração das atividades: Com as atividades possuindo estimativa de duração, torna-se possível estimar a duração do projeto. Desenvolver o cronograma: Neste processo é elaborado o cronograma e linha de base de tempo do projeto. ―Atualmente, observa-se dificuldade em atender simultaneamente o prazo, o escopo e o orçamento dos projetos. Os projetos finalizados, geralmente, não conseguem alcançar totalmente o escopo, ou terminarem na data determinada, ou no orçamento estipulado‖ (CAVALVANTI,2011) 2.2. A técnica PERT/CPM 3 XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015. A mais utilizada das ferramentas na elaboração das redes de precedência, o PERT (Program Evaluation and Review Technique) / CPM (Critical Path Method), surgiu no final dos anos 50, como ―uma técnica que permite analisar aspectos de tempo, custos e recursos e baseia-se na representação do projeto por meio de uma rede, onde as atividades, representadas por flechas ou blocos, indicam as relações de correspondência entre os eventos importantes do projeto.‖ (PRADO, 1998). Conforme descrito por Cavalcanti (2011), para estimar a duração de um projeto, é necessário elaborar uma lista de atividades, seu sequenciamento e iteração (dependências), estimar a quantidade de tempo para executar cada uma delas, conhecer todos os recursos disponíveis e a produtividade de cada um. De acordo com Vargas (2009), o caminho crítico consiste na rota mais longa desde o início até o final do projeto e qualquer atraso no caminho crítico atrasa o projeto como um todo, enquanto as modificações no tempo das atividades não críticas não têm efeito sobre a data de entrega do projeto. É o caminho com a menor folga de tempo possível e determina a duração do projeto, considerando todas as datas e folgas existentes no período Com o intuito de facilitar o entendimento do processo, será utilizado para modelo um projeto fictício. Tabela 1 – Projeto fictício Atividade Duração Precedência a 10 - b 9 a c 13 b d 15 - e 10 d f 9 e g 12 c,f h 6 g i 9 h j 10 i,o k 5 j l 12 - m 9 l n 12 m o 13 n Fonte: Autores (2015) Para melhor acompanhamento do desenvolvimento do projeto, algumas ferramentas são utilizadas, tais como: Redes de precedência: Utilizado para montar o sequenciamento de realização das atividades do projeto. Segundo PMBOK (2013), o método do diagrama de precedência é uma técnica usada para construir um modelo de cronograma em que as atividades são representadas por nós e ligadas graficamente por um ou mais relacionamentos lógicos para mostrar a sequência em que as atividades devem ser executadas. Atividade no nó é um método de representação de um 4 XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015. diagrama de precedência. Este é o método usado pela maioria dos pacotes de software de gerenciamento de projetos. Figura 1 – Rede de precedência Fonte: Autores (2015) Seguindo o modelo abaixo, tem-se a seguinte rede de precedência, para o preenchimento das datas de início mais cedo, coloca-se como data inicial o primeiro dia e soma-se a duração da atividade. Para o preenchimento da data de início mais tarde o processo é no sentido inverso, utiliza-se a data de início da última tarefa e subtrai-se a duração da atividade anterior. Figura 2 – Modelo para cálculo das datas de início mais cedo e mais tarde Fonte: Adaptado de Prado (1998) Figura 3 – Determinação do caminho crítico 5 XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015. Fonte: Autores (2015) Com a determinação das datas de início mais cedo e mais tarde é possível identificar as folgas. Segundo Kelling (2014) as folgas podem ser classificadas em: Folga total: é o espaço de tempo que uma atividade pode ser adiada sem comprometer a data final de um projeto; Folga livre: é o tempo que é possível atrasar o início de uma atividade sem adiar o início das atividades sucessoras. Sendo que as atividades com a menor folga são conhecidas como atividades críticas e formam o caminho crítico do projeto. No exemplo que está sendo utilizado neste estudo, no gráfico anterior, o caminho crítico foi identificado pelas setas em vermelho. Gráfico de Gantt: Segundo Borges et al (2013), o Gráfico de Gantt é uma das ferramentas mais utilizadas dentro dos processos produtivos em muitos setores; foi inventado por Henry L. Gantt (1861-1919) no ano de 1917, e representa o tempo de realização da cada uma das atividades do projeto como barras horizontais no gráfico. Utilizando o mesmo modelo, teremos a representação visual conforme a figura abaixo. Figura 4 – Gráfico de Gantt do caminho crítico Fonte: Autores (2015) 2.3. Teoria das restrições (theory of constrain - TOC) A teoria das restrições teve seu início na década de 70, e tornou-se popular com a publicação do livro ―A Meta‖ de Eliyahu Goldratt, em 1986. Segundo Goldratt (1998) a restrição de um sistema é nada mais do que qualquer coisa que impeça o sistema de atingir um desempenho 6 XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015. maior em relação a sua meta. Neste livro na teoria das restrições são propostos cinco passos para aumentar o desempenho de um sistema. São eles: a) Identificar a restrição; b) Explorar a restrição; c) Subordinar tudo e todos à restrição; d) Elevar a restrição; e) Não permita que a sua inércia seja a restrição do sistema, volte ao primeiro passo. A aplicação desta teoria em gerenciamento de projetos é denominada Método da Corrente Crítica, que será apresentada no próximo tópico. 2.4. O método da corrente crítica Seguindo os 5 passos para aumentar o desempenho de um sistema, proposto por Goldratt (1998), a restrição de um projeto é a sua corrente crítica. A maior cadeia de atividades dependente entre si por pertencerem ao mesmo caminho ou por serem executadas por um mesmo recurso. No passo seguinte, explorar a restrição, a proposta é remover a segurança alocada em cada atividade individualmente e aloca-las ao final do projeto na forma de um pulmão. Ao definir estimativas de duração para as atividades, à pratica comum é de se embutir alguma segurança de forma que a estimativa tenha um percentual alto de ser cumprida. Ocorre que durante a execução, poucas antecipações e muitos atrasos são propagados para as atividades seguintes. Isso ocorre pelos seguintes fatores: Lei de Parkinson: Refere-se à ―tendência das pessoas de inflacionar o trabalho proporcionalmente ao tempo disponível para realizá-lo‖ (PARKINSON, 2008); isto é, cada atividade ocupará toda a duração para a qual está programada; mesmo que não seja necessário o consumo de todo tempo estimado para executá-lo, para que não seja passada a ideia de superestimação da mesma. Síndrome do Estudante: Segundo Couri (2010), é a tendência dos estudantes de executar a tarefa apenas quando ela se tornar urgente, sob a alegação de que o tempo previsto para a execução da tarefa era insuficiente. 7 XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015. Multitarefa Nociva: Conforme descrito por Pires (2012) a multitarefa nociva ocorre quando um mesmo recurso é disputado por diferentes projetos, ou por diferentes atividades no mesmo projeto. É comum o recurso mudar para outra atividade antes de terminar a atual, ocorrendo a perda nos tempos para suspender e retomar (setup) as atividades. Fatores que levam a ocorrência da multitarefa são a falta de definição clara de prioridades para os responsáveis pelos recursos e a falta de conhecimento claro das reservas reais no tempo do projeto. Segundo Couri (2010), a corrente crítica é um método que ajusta as folgas, chamadas de ―pulmões‖, de modo a minimizar o desperdício de tempo, preservando, porém, a segurança do prazo final. Utilizando o projeto fictício como exemplo, teremos então as seguintes durações reajustadas e seu respectivo gráfico de Gantt. Tabela 2 – Ajuste das durações pelo caminho crítico Fonte: Autores (2015) Figura 5 – Gráfico de Gantt da corrente crítica Fo nte: Autores (2015) 3. Comparativo entre o método PERT/CPM e o método da corrente crítica 8 XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015. Para maior facilidade no entendimento de cada uma das visões, este estudo apresenta um comparativo entre as formas de avaliação utilizadas para acompanhamento da evolução do projeto pelo método PERT/CPM e o Método da Corrente Crítica. Usualmente o método PERT/CPM utiliza a curva ―S‖ para acompanhar a evolução de um projeto; enquanto método da Corrente Crítica utiliza o gráfico do pulmão (fever chart). Para ilustrar a variação de interpretação entre as metodologias, serão realizados dois avanços de sete dias. No primeiro avanço, a tarefa ―d‖ ficará com cinco dias de duração restante para conclusão da mesma. Tabela 3 – Avanço de 7 dias no caminho crítico Fonte: Autores (2015) A figura 6 representa o avanço de dez dias no gráfico de Gantt. É possível observar que o realizado foi superior ao planejado. Figura 6 – Gráfico de Gantt com avanço de 7 dias no caminho crítico Fonte: Autores (2015) Na tabela 4 abaixo, a tarefa ―d‖ permanece com cinco dias restantes para sua conclusão, mas pode-se observar na figura 7 que mesmo tendo este tempo para sua conclusão, na metodologia 9 XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015. da corrente crítica o avanço realizado não atingiu o resultado esperado no planejamento, e refletiu no consumo de mais de dois dias no pulmão do projeto. Tabela 4 – Avanço de 7 dias na corrente crítica Fonte: Autores (2015) Figura 7 – Gráfico de Gantt com avanço de 7 dias na corrente crítica Fo nte: Autores (2015) Mantendo o mesmo princípio realizado no avanço anterior; o projeto terá avanço total de quatorze dias; As tarefas ―a‖, ―b‖, ―c‖, ―l‖, ―m‖ e ―n‖, sendo concluídas, isto é, a duração restante sendo zerada e a tarefa ―d‖ passando a ter três dias restantes para sua conclusão. A representação deste avanço para a metodologia do caminho crítico está representada na tabela 5 abaixo. 10 XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015. Tabela 5 – Avanço de 14 dias no caminho crítico Fonte: Autores (2015) A figura 8 demonstra que o caminho crítico permanece sendo o mesmo, mas que o projeto apresenta atraso de dois dias em sua conclusão estimada, mesmo tendo realizado mais do que esperado nas tarefas não críticas. Figura 8 – Gráfico de Gantt com avanço de 14 dias no caminho crítico Fonte: Autores (2015) Quando se reflete o mesmo avanço na metodologia da corrente crítica, identifica-se na figura 9, que o atraso refletiu no consumo de aproximadamente mais cinco dias no pulmão, ainda não ocasionando atraso na conclusão prevista para o projeto. Tabela 6 – Avanço de 14 dias na corrente crítica Fonte: Autores (2015) 11 XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015. Figura 9 – Gráfico de Gantt com avanço de 14 dias na corrente crítica Fonte: Autores (2015) Conforme mencionado anteriormente, a metodologia do PERT/CPM utiliza o gráfico da curva ―S’ para acompanhar a evolução do projeto; na figura 10 temos a representação dos dois avanços realizados. O valor encontrado no primeiro avanço foi de 6%, enquanto eram planejados 14%; no segundo avanço obteve-se o resultado de 50% de avanço no projeto, enquanto o planejado era de 27%. 12 XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015. Figura 10 – Gráfico da curva ―S‖ Fonte: Autores (2015) A metodologia da Corrente Crítica utiliza o gráfico do pulmão para acompanhar o avanço de seu projeto; na figura 11 temos a representação do ocorrido no projeto em questão. Figura 11 – Gráfico de avanço do pulmão 13 XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015. Fonte: Autores (2015) Os valores encontrados no primeiro avanço foram de 10% de andamento do projeto e quase 8% do pulmão consumido e no segundo avanço, os valores encontrados foram 14% e 27% respectivamente. 3.1. Interpretação dos resultados Conforme verificado no gráfico da curva ―S‖, figura 10, o primeiro avanço indica que houve uma evolução de 6%, abaixo do planejado 14%; mas que no segundo avanço, houve uma recuperação; 50% do projeto realizado enquanto era esperado um avanço de 27%. Tomando por base apenas esta forma de interpretação, haveria a tendência a acreditar que o projeto terminaria antes do planejado, mas pode-se observar que o atraso ocorrido na execução da tarefa crítica ―d‖ refletiu no atraso de dois dias na estimativa de conclusão do projeto. Ao aplicar estes mesmos resultados na metodologia da corrente crítica, evidencia-se que a execução das tarefas não críticas, não reflete em avanço efetivo no projeto, e isto é observado no consumo elevado do pulmão do projeto enquanto não houve avanço significativo na corrente crítica. 3.2. Resumo comparativo Para facilitar a interpretação dos resultados, a tabela a seguir indica as principais causas e fatores de divergência. 14 XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015. Tabela 7: Diferenças de filosofia entre PERT/CPM e corrente crítica Adaptado de Lechler, Ronen e Stohr (2005) 4. Considerações finais Uma das principais mudanças ocasionadas pela metodologia da corrente crítica é a alteração cultural no planejamento dos projetos, pois como mencionado anteriormente, há um corte no tempo estimado tradicional entre 30 e 50%, reduzindo assim o efeito da lei de Parkinson (2008), e minimizando a possibilidade de utilização deste tempo na procrastinação de execução das atividades, seja pelo efeito da síndrome do estudante ou pela multitarefa nociva. Outra alteração encontrada é do momento planejado de início de cada atividade, no PERT/CPM elas iniciam o mais cedo possível enquanto que na corrente critica são 15 XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015. programadas para iniciar o mais tarde possível. Esta alteração reflete também na definição do caminho crítico, pois além de em ambos os casos ter a identificação baseada na cadeia mais longa baseada nas atividades, na metodologia do caminho crítico também são consideradas as disponibilidades de recursos. O que neste caso ocasiona a maximização dos recursos focada diretamente nos gargalos, contrapondo o que ocorre na metodologia do PERT/CPM, onde é estimulada a utilização máxima dos recursos em todas as tarefas. Outro fato que ressalta a importância na alteração da metodologia a ser utilizada na gestão de um projeto é a forma de controle da evolução; conforme demonstrado anteriormente, a metodologia do PERT/COM utiliza o gráfico da curva ―S‖ para acompanhamento, e no modelo utilizado como exemplo neste estudo, ficou evidenciado que mesmo apresentando uma evolução melhor do que o planejado, o projeto sofreu um atraso devido aos esforços terem sidos concentrados em tarefas não críticas. A mesma evolução no projeto sendo aplicada na metodologia da corrente crítica identificou o consumo em mais de um quarto do pulmão do projeto, não representando atraso no mesmo, mas aumentou a criticidade na execução das tarefas críticas. Outra evidência importante foi o aumento na identificação de onde concentrar os esforços, consumindo assim menos tempo na tomada de ações. Toda mudança gera desconforto, mas os resultados que podem ser obtidos com a alteração da metodologia na gestão de projetos possibilitam ganhos representativos em produtividade e atendimento do escopo, maximizando os resultados. 5. Limitações Este estudo buscou traçar um comparativo entre as metodologias, limitando-se em não aprofundar sobre as ferramentas existentes no mercado. REFERÊNCIAS BORGES, J. P. V.; OLIVEIRA SOBRINHO, J. ; BARBOSA, R. F.; LIMA, T. G. L. S. Planejamento e controle da produção de uma indústria de cata-ventos apoiado pelo gráfico de Gantt: Um estudo de caso. In: Encontro Nacional de Engenharia de Produção - ENEGEP, 2013, Salvador - BA. Disponível em: <http://www.abepro.org.br/biblioteca/enegep2013_TN_STP_177_008_22665.pdf>. Acesso em: 20 abr. 2015. CAVALCANTI, Nathalie da Silva. Utilização da corrente crítica no gerenciamento de uma obra no setor da construção civil. 2011. 115f. 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