Recursos 03

8 actividades, dos recursos y propuesta de desplazamiento

Enunciado

Considere el proyecto cuyo cuadro de prelaciones y duraciones (semanas) se adjunta. Cada actividad necesita un número de operarios y, algunas, una máquina excavadora (columna machines). El jefe de obra propone retrasar A 2 semana(s) y C 1 semana(s) para suavizar la demanda de operarios.

  1. Dibuje los diagramas de cargas de operarios y de máquinas con las actividades en su inicio más temprano. ¿Cuántas máquinas hacen falta como máximo?
  1. Evalúe la propuesta del jefe de obra: ¿respeta las holguras? ¿Reduce la suma de cuadrados de las cargas de operarios?
  1. Compare la propuesta con el resultado del algoritmo de nivelación. ¿Cuál es mejor?
  1. ¿Qué ocurre con la carga de máquinas tras la nivelación de operarios? ¿Puede una nivelación empeorar el otro recurso?
Tabla 1: Cuadro de datos del enunciado
predecessor duration resources machines
activity
A --- 7 1 0
B --- 6 4 2
C A,B 7 3 2
D B 7 1 0
E D 5 4 0
F D 4 4 0
G D 2 1 2
H C,E,F 1 4 1

Resolución

Apartado 1

  1. Dibuje los diagramas de cargas de operarios y de máquinas con las actividades en su inicio más temprano. ¿Cuántas máquinas hacen falta como máximo?

Cálculo de los tiempos tempranos y tardíos de los sucesos y de las holguras totales paso a paso. El primer paso muestra el grafo resuelto; a partir del siguiente se calcula desde el principio (avance con los botones):

paso 0 de 26
Figura 1: Grafo PERT con tiempos y camino crítico
Tabla 2: Calendario: fechas y holgura total de cada actividad
Haz clic en un número de la tabla para ver cómo se calcula.
👆 Interactivo: haz clic en cualquier celda de la tabla para ver cómo se calcula (otro clic la deselecciona).
Actividad Duración Inicio más temprano Fin más temprano Inicio más tardío Fin más tardío H total H libre H independiente
A 7 0 7 4 11 4 0 0
B 6 0 6 0 6 0 0 0
C 7 7 14 11 18 4 4 0
D 7 6 13 6 13 0 0 0
E 5 13 18 13 18 0 0 0
F 4 13 17 14 18 1 1 1
G 2 13 15 17 19 4 4 4
H 1 18 19 18 19 0 0 0

En el Gantt cada actividad empieza en su inicio más temprano y la casilla lleva los operarios que ocupa; la fila Total suma la columna (carga de la semana) y la fila Cuadrados eleva cada carga al cuadrado (su suma, en la última columna, es la medida de desnivel que usa la nivelación).

Figura 2: Diagrama de Gantt con las cargas de operarios (inicios más tempranos)
Figura 3: Diagrama de cargas de operarios

El máximo de operarios es 12, en las semanas 14. La media es 5.32 operarios/semana.

Figura 4: Diagrama de Gantt con las cargas de máquinas

Hacen falta como máximo 4 máquina(s).

Apartado 2

  1. Evalúe la propuesta del jefe de obra: ¿respeta las holguras? ¿Reduce la suma de cuadrados de las cargas de operarios?
desplazamiento propuesto holgura total
A 2 4
C 1 4
Figura 5: Diagrama de Gantt con la propuesta del jefe de obra

La propuesta respeta las holguras (cada desplazamiento es menor o igual que la holgura total) y la suma de cuadrados pasa de 635 a 755: no mejora el nivelado.

Apartado 3

  1. Compare la propuesta con el resultado del algoritmo de nivelación. ¿Cuál es mejor?
Tabla 3: Desplazamientos del algoritmo de nivelación
desplazamientos
G 4
F 1
Figura 6: Diagrama de cargas de operarios tras la nivelación
suma de cuadrados máximo de operarios
inicial 635.0 12.0
propuesta del jefe de obra 755.0 NaN
nivelación 597.0 9.0

El algoritmo de nivelación mejora la propuesta: prueba sistemáticamente todos los desplazamientos de cada actividad no crítica, aunque, al hacerlo actividad a actividad, tampoco garantiza el óptimo global.

Apartado 4

  1. ¿Qué ocurre con la carga de máquinas tras la nivelación de operarios? ¿Puede una nivelación empeorar el otro recurso?
Figura 7: Cargas de máquinas tras la nivelación de operarios
antes después
máximo de máquinas 4 3
suma de cuadrados (máquinas) 69 65

La nivelación optimiza un único recurso; los desplazamientos que allanan la demanda de operarios pueden concentrar la de máquinas. Con varios recursos hay que nivelar con una función objetivo combinada o comprobar cada recurso tras nivelar el principal.