Projektplanungstechniken Netzplantechnik

Mi, 27. Oktober 2004

VU Projektmanagement Grundlagen und Techniken

Renate Motschnig, Kathrin Figl

Mi, 27. Oktober 2004 - Zeitplan



11.00- 12.15 Planungstechniken Netzplantechnik

 

12.15- 12.30 Pause 12.30 14.00 Tutorial MsProject (Jürgen Mangler)

Planungstechniken

  

Ziele

: •

Überblick über den Projektablauf

• •

Zeitschätzung und Terminbestimmung Planung der Vergabe von Ressourcen

Resultate

dienen als Entscheidungs-, Steuerungs- und Kontrollunterlagen

Techniken

: •

Netzplan

• •

Balkendiagramm Einsatzmittel-Auslastungsdiagramm

Netzplantechnik

       umfassendes Planungsinstrument für komplexe Projekte Überblick über Projektablauf, Darstellung der Abhängigkeiten einzelner Vorgänge ermöglicht Zeitschätzung bzw. Terminfestlegung Erkennen der zeitintensivsten Ablauffolge: “kritischer Weg” ermöglicht relativen Vergleich verschiedener Planungsvarianten fördert rechtzeitige Entscheidungen, da Konsequenzen ersichtlich sind.

Netzplantechnik

   Netzplantechnik ist geeignet für: - Strukturplan - Zeitplan - Einsatzmittelplan - Kostenplan bewährte Arten von Netzplänen: - CPM: Critical Path Method - PERT: Program Evaluation and Review Technic - MPM: Metra-Potential-Method zahlreiche Softwareprodukte unterstützen den Einsatz der Netzplantechnik; oft: Zusammenfassung verschiedener Arten von Netzplänen; daher: Vorsicht auf Konsistenz!

Netzplantechnik Darstellungsarten für Netzpläne

  

Vorgangs-Pfeil-Darstellung

: z. B. CPM Vorgang als Pfeil, Ereignis als Kreis dargestellt

Schwerpunkt

: Vorgang ( = Tätigkeit) mit Dauer

Vorgangs-Knoten-Darstellung

: z. B. MPM Vorgang als Knoten (meist Rechteck) dargestellt, Pfeil gilt als Beziehung

Ereignis-Knoten-Darstellung

: z.B. PERT Ereignis als Knoten (meist Kreis) dargestellt,

Schwerpunkt

: Ereignis: beschreibt Projektzustand Pfeil gilt als Beziehung: Zustandsübergang mit Dauer

Netzplantechnik - CPM

   CPM: Vorgangs-Pfeil-Darstellung

Knoten

: symbolisiert ein Ereignis, welches einen Zustand beschreibt; z.B.: Programm erstellt, Start für den Test;

Darstellung

: als Kreis oder Rechteck Ereignisknoten enthält folgende Bestimmungsstücke: Ereignisnummer Zeitwert der Vorwärtsrechnung Zeitwert der Rückwärtsrechnung 2

12 18

Netzplantechnik

- CPM

 

Gerichtete Kante

: symbolisiert Vorgang oder Tätigkeit innerhalb eines Projektes; Vorgangsbeschreibung: verbal oder Indexeintrag oberhalb des Pfeils; Vorgangsdauer: num. Eintrag unter dem Pfeil (Jenny Abb. 4.03, S. 338)

Netzplantechnik

- Regeln des CPM

 Regel 1: Ein Vorgang kann erst beginnen, wenn alle vorangehenden Vorgänge abgeschlossen sind. • Anfangsereignis = Endereignis des vorangehenden Vorgangs

Netzplantechnik

- Regeln des CPM

 Regel 2: Müssen mehrere Vorgänge beendet sein, bevor ein weiterer Vorgang beginnen kann, so enden sie im Anfangsereignis des nachfolgenden Vorgangs.

 Regel 3: Können mehrere Vorgänge beginnen, nachdem ein vorangehender Vorgang beendet ist, so beginnen sie im Endereignis des vorangehenden Vorgangs.

Netzplantechnik

- Regeln des CPM

 Regel 4: Haben zwei oder mehr Vorgänge gemeinsame Anfangs und Endereignisse, so ist ihre eindeutige Kennzeichnung durch Einfügen von Scheinvorgängen zu gewährleisten.

Netzplantechnik

- Regeln des CPM

 Regel 5: Beginnen und enden in einem Ereignis mehrere Vorgänge, die nicht alle voneinander abhängig sind, so ist der richtige Ablauf durch Auflösung der Unabhängigkeiten mittels Scheinvorgängen darzustellen.

 Regel 6: Innerhalb einer Folge von Vorgängen können beliebig viele Scheinvorgänge eingefügt werden. Sie dienen neben der logischen Verknüpfung auch der besseren Übersicht.

Netzplantechnik

- Regeln des CPM

 Regel 7: Kann ein Vorgang beginnen, bevor der vorangehende vollständig beendet ist, so ist der vorangehende weiter zu unterteilen, damit ein "Zwischen-Ereignis" definiert werden kann.

 Regel 8: Jeder Vorgang kann nur einmal ablaufen. Daher dürfen im CPM-Netzplan keine Schleifen auftreten.

Netzplantechnik

- CPM

  die

Netzplantechnik

• umfasst folgende

Schritte

: Erstellen der Tätigkeitsliste aufgrund des Projektstrukturplans • • • • Erstellen des Netzplans Errechnen des kritischen Weges Berechnen der Vorgangszeitpunkte Ermitteln der Pufferzeiten Verwendung des Netzplans als Basis von • Balkendiagrammen, z.B. Belegungsplan, Einsatzplan • Einsatzmittel-Auslastungsdiagrammen, z.B. zwecks Bedarfsglättung

Netzplantechnik

- CPM

• 1. Erstellen der

Tätigkeitsliste

als Grundlage jedes Netzplans: • entsprechend der Projektstruktur werden alle Teilprojekte in Einzeltätigkeiten zerlegt • für jede Tätigkeit : Definition der erforderlichen Vorbedingungen (Abschluß anderer Tätigkeiten) - voraussichtlichen Dauer ggf. der direkten Nachfolgetätigkeiten • Erstellung der Tätigkeitsliste (auch “Vorgangsliste”)

Netzplantechnik

- CPM

 Beispiel einer Vorgangsliste (Jenny, Abb. 4.04, S. 340)

Netzplantechnik - CPM

 2. Netzplan erstelle- zuerst logische Struktur zeichnen (Jenny, Abb. 4.05, S.341)

Netzplantechnik

- CPM

 Vorwärtsrechnung: Addieren der Zeiteinheiten (Jenny, Abb. 4.05, S.341)

Netzplantechnik

- CPM

 Rückwärtsrechnung: späteste Ereigniszeitpunkte bestimmt (Jenny, Abb. 4.05, S.341)

Netzplantechnik - CPM

•

„Kritischer Weg“:

• • umfasst alle Ereignisse, deren früheste und späteste Ereigniszeitpunkte gleich sind enthält alle Tätigkeiten, die keine

Pufferzeiten

erlauben • keine zeitliche Verschiebungsmöglichkeit, wenn das Ende des gesamten Vorhabens unbeeinflusst bleiben soll

Netzplantechnik

- CPM

 3. Kritischer Weg: fett eingezeichnet (Jenny, Abb. 4.05, S.341)

Netzplantechnik

- CPM

  4. Berechnen der Vorgangszeitpunkte (“Tätigkeitszeitpunkte”): frühester Anfangszeitpunkt des Ereignisses: spätester Endzeitpunkt eines Vorganges: frühester Endzeitpunkt eines Ereignisses: spätester Anfangszeitpunkt eines Vorganges: FA SE FE SA

Zweck

: Berechnung der Pufferzeiten und Erstellen des Einsatz Auslastungsdiagramms, z.B. zwecks Bedarfsglättung (Jenny, Abb. 4.06, S. 342)

Netzplantechnik

- CPM

( Böhm Abb. 9.20, S.272)

Netzplantechnik

- CPM

  

5. Pufferzeiten

:

Gesamte Pufferzeit

• (GP): GP = SE(j) - FA(i) - D GP gibt an, wie lange ein Vorgang höchstens verlängert/verzögert werden kann, ohne dass der Endtermin beeinträchtigt wird.

Freie Pufferzeit

• (FP): FP = FE(j) - FA(i) - D Freie Pufferzeit entsteht, wenn mehrere Vorgänge, die nicht alle zeitbestimmend sind, in einem Ereignis münden.

• FP gibt an, wie lange ein Vorgang höchstens ausgedehnt/verzögert werden kann, ohne den Anfangszeitpunkt der Folgevorgänge zu beeinflussen.

Netzplantechnik

- CPM



Unabhängige Pufferzeit

• (UP): UP = FE(j) - SA(i) - D UP gibt die Dauer an, die der Vorgang mit diesen Vorgaben ausgedehnt oder verschoben werden kann: a) das Startereignis muss zum spätesterlaubten Zeitpunkt beginnen und b) der Vorgang muss den frühestmöglichen Endzeitpunkt einhalten können.

Netzplantechnik

- CPM

 Übersicht zu Pufferzeiten (nach Böhm Abb. 9.24, S. 278)

Übungsbeispiele

Lösung des 1. Beispiels

Lösung des 2. Beispiels

Netzplantechnik - PERT



Program Evaluation and Review Technique

• (PERT) Betont Projektzustände (Ereignisse); von den Zustandsübergängen (Pfeile, i.a. beliebige Folgen von Vorgängen) ist lediglich die Dauer und Anordnungsbeziehung von Interesse • wesentliches

Charakteristikum

: Berücksichtigung der Unsicherheit bei der Zeitschätzung; für jede AOB werden geschätzt: - OD:

optimistische Dauer

- HD:

häufigste Dauer

- PD:

pessimistische Dauer

Netzplantechnik - PERT

 

Annahmen

: OD, HD und PD stellen drei repräsentative Werte der Häufigkeitsverteilung dar; bei mehrfacher Durchführung fallen alle Zeitwerte zwischen OD und PD; kontinuierliche Verteilungskurve;

Annahme

: Beta-Verteilung (Böhm Abb. 9.32, S. 288)

Netzplantechnik - PERT

 Berechnung der mittleren Dauer (MD) als

Erwartungswert

den drei Schätzungen OD, HD und PD Näherungsgleichung: aus MD = (OD + 4HD + PD)/6  Angabe der Näherungsgleichung: d 2

Varianz

( d ) 2 der Vorgangsdauer zur Bewertung der Unsicherheit bei der Angabe der Vorgangsdauer: (D) = ((PD - OD)/6) 2

Netzplantechnik - PERT

 oft wird der Endtermin der Projektes vorgegeben; dieser vorgegebene Plantermin (PT) kann zum frühesten Termin (FT) in Beziehung gebracht werden, indem die Wahrscheinlichkeit, mit welcher der Plantermin erreicht werden kann, ermittelt wird  Anwendung der Normalverteilung zwecks Berechnung: z = [PT(i) - FT(i)]/[ d (FZ(i))] 

Beispiel

: festgelegter Endtermin: 22. 4. 2004 Ermittlung aus dem Netzplan ergibt: FT = 29. 4. 2004 Standardabweichung = 10 Tage z = [ (22.4.) - (29.4.)]/10 = -0.5

Nachsehen in Formelsammlung zur Normalverteilung bei (-0.5) ergibt: Wahrscheinlichkeit von ca. 31%

Planungstechniken -

Balkendiagramm



Balkendiagramme

: auch “Gantt-Diagramme” • basiert auf 2-dimensionalen Koordinatensystem • horizontale Achse: Zeit • vertikale Achse: z.B. Sachmittel: “Belegungsplan” Aufgaben: “Tätigkeitsplan”, “Projektfortschrittsplan” Aufgabenträger: “Einsatzplan” •

Erweiterungen

: Balken können mit Wert beschriftet werden z.B. Mitarbeitername je ein Balken für Soll- und Ist-Wert zwecks Vergleich

Planungstechniken -

Balkendiagramm

 Beispiel zu einem Balkendiagramm mit einem Ist-Soll Vergleich (Jenny Abb. 4.07, S.344)

Planungstechniken -

Einsatzmittel -Auslastungsdiagramm (E-A-D.)

  

Motivation

: Berechnung und Visualisierung der Personal- und Betriebsmitteleinheiten, die zu bestimmten Zeitpunkten während des Projektablaufes benötigt werden.

Ziele

• der Einsatzmittelplanung: Reduktion der Brachzeiten von Einsatzmitteln • • • Reduktion der Gesamtheit von Einsatzmitteln Erhöhung der Anzahl der zu bearbeitenden Objekte Optimierung des Einsatzes von Menschen und Maschinen horizontale Achse des E-A-Diagramms: Zeit vertikale Achse: Anzahl der Einheiten

Planungstechniken -

Einsatzmittel -Auslastungsdiagramm

•

Schritte

• zur Erstellung des

E-A-Diagramms:

Netzplan • • • • • Balkendiagramm der frühesten Lage E-A Diagramm der frühesten Lage Balkendiagramm der spätesten Lage E-A Diagramm der spätesten Lage Durchführen der Bedarfsglättung gemäß der Bedarfsbegrenzung (“nicht-funktionale Anforderungen”)

Planungstechniken -

Schritte zum Einsatzmittel -Auslastungsdiagramm

 Beispiel eines Netzplans mit Einsatzmitteleinheiten (Jenny Abb. 4.08, S. 436)

Planungstechniken -

Schritte zum Einsatzmittel -Auslastungsdiagramm

 Beispiel für ein Balkendiagramm der frühesten Lage (Jenny Abb. 4.09, S. 346)

Planungstechniken -

Schritte zum Einsatzmittel -Auslastungsdiagramm

 Beispiel des Ergebnisses der Übertragung des Balken diagramms der frühesten Lage auf das E-A-Diagramm der frühesten Lage. (Jenny Abb. 4.10, S. 347)

Planungstechniken -

Schritte zum Einsatzmittel -Auslastungsdiagramm

 Beispiel für ein Balkendiagramm der spätesten Lage (Jenny Abb. 4.11, S. 347)

Planungstechniken -

Einsatzmittel-Auslastungsdiagramm

 Beispiel des Ergebnisses der Übertragung des Balkendiagramms der spätesten Lage auf das E-A-Diagramm der spätesten Lage. Alle Pufferzeiten werden voll dabei ausgeschöpft.

(Jenny Abb.4.12, S. 348)

Planungstechniken -

Bedarfsglättung im Einsatzmittel-Auslastungsdiagramm

   Die E-A Diagramme der frühesten und der spätesten Lage zeigen Extremwerte des Bedarfs an.

Optimale Nutzung der Pufferzeiten ermöglicht Minimierung der Grenzwerte.

Neuordnung der Tätigkeiten innerhalb der erlaubten Spektren ermöglicht eine Anpassung des Bedarfs gemäß der Bedarfsbegrenzung. erreicht durch: Verschieben der Vorgänge, der Ereignisse, oder der Arbeitspakete innerhalb der Pufferzeiten.

Planungstechniken -

Bedarfsglättung im Einsatzmittel-Auslastungsdiagramm

 Beispiel einer Glättung unter dem Kriterium, daß die auf zehn Einheiten festgelegte Bestandesgrenze eingehalten werden muß.

(Jenny Abb. 4.13, S. 348)

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