Netzplantechnik

28.05.2008 Christiane Robus 2

Inhalt

Geschichte / Grundlagen / Modelle

Darstellung / Elemente / Beziehungen

Beispiel eines MPM


Geschichte1

Zurückverfolgung NPT bis 1849 1955 verwendete das Chemieunternehmen „Du Pont de Nemours &

Co.“ die NPT für die Revision und Instandhaltung von Chemieanlagen

Und die „US Navy“ als Organisationshilfsmittel und zur Kostenplanung

Bekanntheitsrad wächst Kurz darauf auch in Europa Entwicklung Netzwerkanalyse (im

Bereich der Elektrotechnik bekannt) bei der Planung und Steuerung von Projekten anderer Branchen verwendet

Heute NPT allgemein bei der Steuerung komplexer Projekte angewendet, z.B. in Projekten des Bauwesens, im Schiffsbau, Flugzeugbau, Anlagenbau und bei Großreparaturen


Grundlagen2

Netzplantechnik umfasst die auf der Graphentheorie aufbauenden Verfahren zur Strukturierung, Planung, Steuerung und Überwachung des Ablaufs von großen und komplexen Projekten

Projekt => zeitlich, räumlich und sachlich abgrenzbare, in sich geschlossene Aufgabe, die in ihrer Durchführung einmalig ist

Projekt => einmalig ablaufender GP

An Projekt mehrere Organisationseinheiten einer Unternehmung oder von verschiedenen Unternehmen (z.B. Lieferanten, Kunden) beteiligt

OEs tragen Verantwortung für Ausführung der Aktivitäten Aufspaltung eines Projekts in Vielzahl von Aktivitäten, Teilaufgaben oder

Vorgänge Bei Analyse Erfassung von deren zeitlichen und funktionalen

Abhängigkeiten Zuordnung von Produktionsfaktoren (z.B. Arbeitskräfte, Geräte und

Maschinen) zu den Vorgängen eines Projekts


Grundlagen2

Theoretische Grundlage: Graphentheorie Eigenschaften einer Menge von Knoten betrachtet, die durch

Kanten verbunden sind Zeichnerisch: Graph (Netzwerk): Knoten als Punkte (Kreise,

Rechtecke) und Kanten als Verbindungslinien zwischen Knoten Das mathematische Modell ist ein gerichteter, endlicher und

kreisfreier Graph (alle Methoden und Verfahren der Netzplantechnik darauf zurückführbar)


Grundlagen2

Gerichtet ist ein Graph, bei dem die Kanten von einem definierten Knoten ausgehen und in einem anderen definierten Knoten enden. Die Kanten sind in Form von Pfeilen dargestellt.

Endlich ist ein Graph, bei dem von jedem Knoten nur endlich viele Pfeile ausgehen und auch nur endlich viele Knoten in einem Graphen vorhanden sind.

Kreisfrei ist ein Graph, bei dem man von einem beliebigen Knoten eines Graphen ausgehend, den Pfeilen folgend, nicht wieder zum Ausgangspunkt zurückkehren kann. Man spricht auch von zyklusfreien Graphen.


Modelle der Netzplantechnik1,2

Grundlage: bei allen Modellen dasselbe Modell der Ablaufgraphen Begriffe, Verfahren und Darstellungsmethoden der Netzplantechnik in der

DIN 69 900 „Projektwirtschaft; Netzplantechnik; Begriffe“ geregelt Diese Norm unterscheidet grundsätzlich drei verschiedene

Netzplanverfahren, die sich bei der grafischen Darstellung und bei der rechnerischen Auswertung unterscheiden:

Vorgangspfeilnetze (CPM, Critical Path Method, 1956 entwickelt bei „Du Pont de Nemours & Co.“)

Vorgangsknotennetze (MPM, Metra Potential Methode, 1958 entwickelt in Frankreich durch die Gruppe „Metra“)

Ereignisknotennetze (PERT, Program Evaluation and Review Technique, 1958 unter Leitung der US Navy für das Polaris-Raketenprogramm entwickelt, auch stochastische Netzplanberechnungen damit durchführbar)


Modellunterschiede1

Vorgangspfeil-Netzplan (VPN, CPM) Zuordnung der Vorgänge erfolgt zu Pfeilen Reihenfolge der Vorgänge im Projektablauf entspricht der

Reihenfolge der Pfeile im Netzplan Um erforderliche Anordnungsbeziehungen abbilden zu können,

zusätzlich Scheinvorgänge benötigt, die hier gestrichelt dargestellt sind


Modellunterschiede1

Vorgangsknoten-Netzplan (VKN, MPM) Vorgänge (Tätigkeiten, aber auch zeitbeanspruchende,

hypothetische Vorgänge wie Fristen und Unterbrechungen) mit allen notwendigen Informationen in Knoten dargestellt

Anordnungsbeziehungen (AOB) zwischen einzelnen Vorgängen werden durch Pfeile unter Angabe der Art der Abhängigkeit symbolisiert


Modellunterschiede1

Ereignisknoten-Netzplan (EKN) in einem Knoten werden lediglich Zeitpunkte (Ereignisse)

definiert und diese durch die Pfeile in Beziehung gesetzt kaum von praktischer Bedeutung, da Einzelvorgänge der

Projektabläufe im Bauwesen üblicherweise sehr Zeit beanspruchend sind

wird manchmal in Führungsebenen als so genannter „Meilenstein-Netzplan“ angewandt


Darstellungselemente1

VKN (Vorgänge als Knoten dargestellt)

VPN (Vorgänge als Pfeile dargestellt)

EKN (Ereignisse als Knoten dargestellt)


Anordungsbeziehungen1

beschreiben die Abhängigkeiten, die zwischen den einzelnen Vorgängen bestehen. Verschiedene Ursachen: Technische Abhängigkeiten (z. B. müssen Wände fertig sein, bevor die

Decke hergestellt werden kann) Fertigungs- oder verfahrenstechnische Abhängigkeiten (z. B. muss eine

Deckenschalung aufgebaut sein, bevor die Bewehrung verlegt wird) Organisatorische Abhängigkeiten (z. B. muss ein Bagger vor Ort sein,

um mit den Aushubarbeiten beginnen zu können)

Für jeden Vorgang folgende Frage zu beantworten: Welche Vorgänge gehen unmittelbar voraus und welche Bedingungen

aus den Vorgängern müssen erfüllt sein, damit der Vorgang beginnen kann?


Anordnungsbeziehungen1

Für die AOBs zwischen zwei Vorgängen ergeben sich vier mögliche Abhängigkeiten:

Ende-Anfang-Beziehung

Anfang-Anfang-Beziehung („Fünf Tage, nachdem mit den Fundamenten begonnen wurde, werden aufgehende Wände begonnen“)

Ende-Ende-Beziehung („Der Einbau der Teeküche soll fünfzehn Tage vorher fertig sein, bevor die Endreinigung fertig ist“)

Anfang-Ende-Beziehung (Anfang „Montage Sonnenschutz“ (= Bezugsvorgang) und Ende „Lieferzeit Sonnenschutz“ (davor liegender Vorgang) sollen terminlich zusammenfallen. Dabei muss Vorgang „Lieferzeit“ an den nachfolgenden Vorgang „Montage“ geknüpft werden


Ende-Anfang Beziehung1

Normalfolge Ende eines Vorgangs wird mit Anfang eines nachfolgenden

Vorgangs verknüpft

durch die Beziehung kann auch ein Zeitabstand definiert werden Dauer der Anordnungsbeziehung kann auch negativ sein, was zur

Überlappung von 2 Vorgängen führt Verzögerungen bei Ausführung des ersten Vorgangs wirken sich auf

nachfolgende aus

Im VKN


Anfang-Anfang-Beziehung1

Anfangsfolge Anfang nachfolgender Vorgang abhängig von Anfang vorigen

Vorgangs

Wird für Überlappungen und parallele ablaufende Vorgänge verwendet

Verzögerungen bei Ausführung des ersten Vorgangs wirken sich nicht auf nachfolgende aus

Im VKN


Ende-Ende-Beziehung1

Endfolge Ende eines Vorgangs hängt von Ende des vorigen ab

Verwendet um Vorgänge nach hinten zeitlich zu begrenzen

Im VKN


Anfang-Ende-Beziehung1

Sprungfolge Ende eines Vorgangs vom Anfang seines Beziehungsvorgängers

abhängig

kommt nur in spezifischen Fällen vor Es entsteht jeweils eine Kette von Vorgängen, die mit AE-

Beziehungen an den jeweiligen terminlichen Nachfolger (= Bezugsvorgang) gekoppelt werden

Im VKN


Minimale/maximale Abstände1

Minimalabstände bestimmen Abstände zwischen den Vorgängen, die mindestens eingehalten werden müssen, aber auch überschritten werden können Minimalabstände werden in der Regel unterstellt keine

besonderen Hinweise in Anordnungsbeziehungen als Mindestabstände zu interpretieren

Maximalabstände dürfen nicht überschritten werden und beinhalten (solange nichts anderes ausgesagt) automatisch MINZ = 0 Die Maximalabstände haben in baubetrieblicher Praxis sehr

geringe Bedeutung


Beispiel eines Vorgangsknotennetzplanes3

Situation: Vorbereitung einer Lasagneparty

Aufgabe Bezeichnung Dauer Vorgänger

A Einkaufen der Zutaten 10 -

B Pilze schneiden 5 A

C Tomatensauce kochen 2 A

D Mozzarella schneiden 4 A

E Eier und Käse vermischen 4 D

F Käse-Sahne-Sauce kochen 7 D

G Vermischen zu Füllung 4 B, C, E

H Lasagne Nudeln kochen 8 C

I Lasagne bereiten und backen 20 F, G, H


Beispiel eines Vorgangsknotennetzplanes3

A 10 B 5

C 2

D 4 E 4

F 7

G 4

H 8

I 200 10

0 10

10 12

12 14

10 15

13 18

10 14

10 14

12 20

14 22

14 18

14 18

14 21

15 22

18 22

18 22

22 42

22 420

2

3

0

2

0

1

0 0

Kritischer Weg


Quellen 1: Grundlagen der Baubetriebslehre 2

SpringerLink: http://www.springerlink.com/content/t477475vh5088q7l/?p=03a6b57c0ec2424589e37ded38da4c8e&pi=8

2: Geschäftsprozesse

SpringerLink:

http://www.springerlink.com/content/h5w0107764067725/?p=cb7ba6e36644464399d9eadea16095d6&pi=0

3: Übungen und Fallbeispiele zum Operations Research, Autoren: Wolfgang Domschke, Robert Klein, Andreas Drexl, Armin Scholl und Stefan Voß, Verlag: Springer Berlin Heidelberg

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