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 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

NetzplantechnikDarstellungsarten für Netzpläne

Vorgangs-Pfeil-Darstellung: z. B. CPMVorgang als Pfeil, Ereignis als Kreis dargestelltSchwerpunkt: Vorgang ( = Tätigkeit) mit Dauer

Vorgangs-Knoten-Darstellung: z. B. MPMVorgang als Knoten (meist Rechteck) dargestellt,Pfeil gilt als Beziehung

Ereignis-Knoten-Darstellung: z.B. PERTEreignis als Knoten (meist Kreis) dargestellt,Schwerpunkt: Ereignis: beschreibt ProjektzustandPfeil 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

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 - CPM

Netzplantechnik - Regeln des CPM

Regel 1:

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

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 - Regeln des 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

Netzplantechnik - CPM

(Jenny, Abb. 4.05, S.341)

Vorwärtsrechnung: Addieren der Zeiteinheiten

Netzplantechnik - CPM

(Jenny, Abb. 4.05, S.341)

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: FA- spätester Endzeitpunkt eines Vorganges: SE- frühester Endzeitpunkt eines Ereignisses: FE- spätester Anfangszeitpunkt eines Vorganges: SA

Zweck: Berechnung der Pufferzeiten und Erstellen des Einsatz-Auslastungsdiagramms, z.B. zwecks Bedarfsglättung

Netzplantechnik - CPM

(Jenny, Abb. 4.06, S. 342)

( 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)

Netzplantechnik - CPM

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

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 aus den drei Schätzungen OD, HD und PD Näherungsgleichung:

MD = (OD + 4HD + PD)/6

Angabe der Varianz ()2 der Vorgangsdauer zur Bewertung der Unsicherheit bei der Angabe der Vorgangsdauer:Näherungsgleichung:

2(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)]/[(FZ(i))]

Beispiel:festgelegter Endtermin: 22. 4. 2004 Ermittlung aus dem Netzplan ergibt: FT = 29. 4. 2004

Standardabweichung = 10 Tagez = [ (22.4.) - (29.4.)]/10 = -0.5Nachsehen in Formelsammlung zur Normalverteilung bei (-0.5) ergibt: Wahrscheinlichkeit von ca. 31%

Netzplantechnik - PERT

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

Beispiel zu einem Balkendiagramm mit einem Ist-Soll-Vergleich

(Jenny Abb. 4.07, S.344)

Planungstechniken - Balkendiagramm

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

• 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 - Einsatzmittel -Auslastungsdiagramm

Planungstechniken - Schritte zumEinsatzmittel -Auslastungsdiagramm

Beispiel eines Netzplans mit Einsatzmitteleinheiten

(Jenny Abb. 4.08, S. 436)

Beispiel für ein Balkendiagramm der frühesten Lage

(Jenny Abb. 4.09, S. 346)

Planungstechniken - Schritte zumEinsatzmittel -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 zumEinsatzmittel -Auslastungsdiagramm

Beispiel für ein Balkendiagramm der spätesten Lage

(Jenny Abb. 4.11, S. 347)

Planungstechniken - Schritte zumEinsatzmittel -Auslastungsdiagramm

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.

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

(Jenny Abb. 4.13, S. 348)

Planungstechniken - Bedarfsglättung im Einsatzmittel-Auslastungsdiagramm

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