1.1 Die Netzplantechnik

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1 1.1 Die Netzplantechnik PERT, eine frühe Methode der Netzplantechnik, wurde in den 50ern von der Firma Lockheed im Auftrag der US Navy für die Arbeit am Polaris 1 -Projekt entwickelt. Die Planung und Durchführung des Projekts konnte dadurch um zwei Jahre verkürzt werden. Die Netzplantechnik (NPT) gilt auch heute noch als ein geeignetes Instrumentarium für das Projektmanagement: NPT ist unabhängig von Projektgrösse, -dauer, -inhalt und Anzahl der Projektmitarbeiter einsetzbar. NPT zwingt zur systematischen Aufgabengliederung des Projekts, indem das Projektgeschehen vollständig und konsistent beschrieben wird. NPT ermöglicht eine transparente Darstellung des Projektablaufs, so dass Engpässe bezüglich Terminen, Kosten und Einsatzmitteln rechtzeitig erkennbar werden. NPT kann in regelmässigen Abständen mit veränderten Eingangsdaten (Termine) neu berechnet werden, um den Entwicklungsfortschritt des Projekts periodisch zu überwachen Vorgehensweise bei der Anwendung der Netzplantechnik Strukturplanung: Erstellen des Netzplans Zeitplanung: Ermittlung frühester und spätester Anfangs- und Endzeitpunkte der einzelnen Vorgänge (bzw. früheste und späteste Eintrittszeitpunkte der Ereignisse) und Bestimmung der Pufferzeiten und kürzesten Wege. Kostenplanung: Berechnung der anfallenden Kosten. Vorgangsdauerabhängige Kosten: Durch Beschleunigung jedes einzelnen Vorgangs erhöhen sich seine Bearbeitungskosten (Überzeit- / und andere Zuschläge). Projektdauerabhängige Kosten: mit der Projektdauer anwachsende Kosten (z.b. Konventionalstrafen bei Terminüberschreitungen). Kapazitätsplanung: Planung der Kapazitätsauslastung unter Berücksichtigung vorhandener Kapazitäten und Pufferzeiten. 1.2 Die Strukturplanung Unterscheidung der Netzplanmethoden Netzplanmethoden können nach Art der zu beschreibenden Abläufe unterschieden werden. Für Projekte, bei welchen die Abläufe vorherbestimmbar sind (sog. deterministische Projektabläufe), können folgende Methoden angewandt werden: CPM: Critical Path Method, MPM: Metra Potential Method und PERT: Program Evaluation and Review Technique. Eine zweite Methodengruppe ist geeignet, Projekte mit alternativen Abläufen, sog. stochastische Projektabläufe darzustellen. Gegenüber den anderen Techniken können logische Verknüpfungen, Entscheidungsweichen oder Schleifen dargestellt werden. Beispiele für diese Entscheidungsnetzplantechnik sind: GERT: Graphical Evaluation and Review Technique und GAN: Generalized Activity Networks 1 nukleare Mittelstreckenraketen, welche von einem U-Boot gestartet weren

2 1.2.2 Elemente eines Netzplans Zu den Elementen eines Netzplans gehören die Vorgänge / Tätigkeiten, Ereignisse und die Anordnungsbeziehungen. Ein Vorgang (V) verfügt über einen definierten Anfang und ein definiertes Ende. Für die Durchführung jedes einzelnen Vorgangs wird eine bestimmte Zeit beansprucht (Dauer). Ein Ereignis (E) beschreibt einen bestimmten Zustand im Projektablauf. Ereignisse stellen den Zeitpunkt dar, in dem ein Vorgang beginnt (Anfangsereignis) oder beendet wird (Endereignis). Die Anordnungsbeziehungen (AOB) beschreiben die Abhängigkeiten zwischen den einzelnen Vorgängen. Beispiele: Vorgang Prototypentwicklung, Musterbau erstellen, Gerüst aufbauen Ereignis Prototyp fertig, Abschluss Musterbau, Gerüst erstellt Mögliche Darstellungsformen von Netzplänen sind: Ereignis-Knoten-Netzplan (EKN) Vorgangs-Pfeil-Netzplan (VPN) Vorgangs-Knoten-Netzplan (VKN) Anordnungsbeziehungen Am Beispiel der MPM-Methode seien hier vier unterschiedliche Formen der Anordnungsbeziehung aufgeführt. Neben der üblichen Folge zweier Vorgänge, der Normalfolge, werden Anfangsfolge, Endfolge und Sprungfolge unterschieden. Die Zeitabstände werden als Minimal- bzw. Maximalabstände angegeben. Normalfolge (NF) Vorgang A NF Vorgang B Anfangsfolge (AF) Vorgang A Vorgang B AF EF Endfolge (EF) Vorgang A Vorgang B Sprungfolge (SF) Vorgang A Vorgang B SF

3 1.2.4 Ereignis-Knoten-Netzplan (EKN) Ereignisse werden in Form von Knoten dargestellt und Vorgänge in Form von Pfeilen. Vorgänge werden durch Vor- und Nachereignisse bestimmt. EKN werden auf projektausführenden Ebenen, die detaillierte Ablaufpläne benötigen, seltener verwendet. Sie dienen üblicherweise zur Darstellung sog. Meilensteinpläne. Bekanntestes EKN-Verfahren ist PERT (Program Evaluation and Review Technique). Ein besonderes Merkmal der PERT ist die 3-Zeiten-Schätzung. Die vermutliche Tätigkeitsdauer wird nicht nur über einen sondern über drei Schätzwerte angegeben: Optimistische Zeit T0 ist die kürzestmögliche Zeitdauer für eine Tätigkeit Wahrscheinliche Zeit TW schätzt die normale Zeitdauer Pessimistische Zeit TP beschreibt die längstmögliche Zeitdauer, falls alles "schief läuft". Beispiel für ein Ereignis-Knoten-Netzplan: Abbildung aus: Burghardt, M.: Einführung in Projektmanagement, Hrsg.: Siemens AG

4 1.2.5 Vorgangs-Pfeil-Netzplan (VPN) Es besteht eine enge Verwandtschaft mit den EKN. Während in EKN keine Projektarbeiten dargestellt sind, sondern nur die Abfolge von Ereignissen, wird in VPN die Durchführung eines geeignet definierten Vorganges zwischen zwei Ereignissen angenommen (vorgangsorientierter Netzplan). Die Vorgänge werden als Pfeile dargestellt, die Knoten fungieren als Ereignisse. Vorgänge folgen lückenlos aufeinander, d.h. eine zeitliche Überlappung ist nicht möglich. Die bekannteste Methode ist die Critical Path Method (CPM). Beispiel für ein Vorgangspfeilnetz: Abbildung aus: Burghardt, M.: Einführung in Projektmanagement, Hrsg.: Siemens AG Die Benennung der Vorgänge werden oberhalb der Pfeile, die Vorgangsdauer unterhalb der Pfeile angezeigt. Die Knoten (in Form von Kreisen) werden durchnumeriert. Jeder Vorgang ist eindeutig anhand der ihn begrenzenden Knoten identifizierbar. Die Knotenkreise enthalten die Frühest- und Spätesttermine der Vorgänge. Der kritische Pfad (Vorgangskette mit einer Pufferzeit von Null) wird hervorgehoben.

5 1.2.6 Vorgangs-Knoten-Netzplan (VKN) Vorgänge bez. Tätigkeiten werden in Form von Knoten abgebildet. Pfeile beschreiben hier die Anordnungsbeziehungen für die Vorgänge, also deren logische Verknüpfung. Als verbreitetstes Verfahren gilt die Metra Potential Method (MPM). Die Metra Potential Methode, 1958 von der französischen Beratungsfirma SEMA beim Bau des Passagierschiffes France entwickelte Netzplantechnikverfahren, ist die erste Netzplan- Methode, die auf der Vorgangsknotennetzplantechnik basiert. Beispiel für ein Vorgangsknotennetz: Abbildung aus: Burghardt, M.: Einführung in Projektmanagement, Hrsg.: Siemens AG 1.3 Die Zeitplanung Termindurchrechnung Ziel der Termindurchrechnung ist die Festlegung der gesamten Terminlage, Ermittlung von Pufferzeiten sowie des kritischen Pfades im Netzplan. Voraussetzung dazu sind bestimmte Zeitvorgaben. Die Zeitangaben werden z.b. in realen Arbeitstagen oder Stunden angegeben. Die Termindurchrechnung erfolgt in zwei Rechnungsgängen: Vorwärtsrechnung Rückwärtsrechnung Über die Vorwärtsrechnung werden die frühesten Anfangs- und Endzeitpunkte der Vorgänge berechnet, mit der Rückwärtsrechnung entsprechend die spätesten Anfangsund Endzeitpunkte Vorwärtsrechnung (progressive Zeitrechnung) Ausgangspunkt: Anfangszeitpunkt des Startvorgangs. Durch Addition mit dessen Dauer erhält man den frühesten Endzeitpunkt dieses Vorgangs, welcher gleichzeitig - unter Beachtung von einzuhaltenden Zeitabständen - die

6 frühesten Anfangszeitpunkte der Nachfolgervorgänge bestimmt. Wieder werden die einzelnen Vorgangsdauern addiert, um die frühesten Endzeitpunkte zu berechnen. So werden die Vorgänge iterativ durchgerechnet bis zum frühesten Endzeitpunkt des Zielvorgangs Rückwärtsrechnung (retrograde Zeitrechnung) Ausgangspunkt: Spätester Endzeitpunkt des Zielvorganges, welcher entweder als Fixtermin oder durch die Projektdauer gegeben ist. Von diesem Endzeitpunkt wird die Dauer des Zielvorganges subtrahiert, wodurch sich der späteste Anfangszeitpunkt des Zielvorgangs ergibt. Dieser stellt gleichzeitig - wieder unter Beachtung von evt. notwendigen Zeitabständen - die spätesten Endzeitpunkte der Vorgänger dar. Auch hier wird iterativ durchgerechnet bis der späteste Anfangszeitpunkt des Startvorgangs bestimmt ist. Nach der Termindurchrechnung liegen für jeden Vorgang folgende Daten vor: FAZ: Frühester Anfangszeitpunkt SAZ: Spätester Anfangszeitpunkt FEZ: Frühester Endzeitpunkt SEZ: Spätester Endzeitpunkt Aus diesen Berechnungen können die sogenannten Pufferzeiten berechnet, kritische Vorgänge ermittelt und der «kritische Pfad» bestimmt werden Pufferzeiten Puffer sind Zeitintervalle, in denen Vorgänge verschoben werden können, ohne dass dadurch der Terminplan - von seiner Gesamtdauer her gesehen - verändert wird. Es werden folgende Pufferzeiten unterschieden: Gesamte Pufferzeit (GP): Zeitspanne zwischen frühester und spätester Lage eines Vorganges, d.h. die Vorgänger befinden sich in frühester und Nachfolger in spätester Lage. Freie Pufferzeit (FP): Zeitspanne, um die ein Vorgang gegenüber seiner frühesten Lage verschoben werden kann, ohne die früheste Lage anderer Vorgänge zu beeinflussen Unabhängige Pufferzeit (UP): Zeitspanne, um die ein Vorgang verschoben werden kann, wenn sich seine Vorgänger in spätester und seine Nachfolger in frühester Lage befinden Kritischer Pfad Der kritische Pfad ergibt sich aus der Abfolge der kritischen Vorgänge (keine Pufferzeiten) des Netzplanes.

7 1.3.6 Die Vorteile der Netzplantechnik 1. Das Erstellen des Netzplanes zwingt zum exakten vorherigen Durchdenken des gesamten Arbeitsablaufes. 2. Die Netzplantechnik führt meisten zu wesentlichen Zeit- und Kosteneinsparungen. 3. Das Verständnis zwischen planenden und ausführenden Stellen wird durch das gemeinsame Aufstellen und die eingehende Diskussion des Netzplanes im Sinne einer besseren Koordination aller Beteiligten gefördert und bildet die Grundlage für eine produktive Zusammenarbeit. 4. Alle Teilarbeiten werden bewusst im Rahmen des Gesamtablaufes erkannt und in übersichtlicher grafischer Form mit allen Zusammenhängen und Abhängigkeiten dargestellt. 5. Durch die gesicherte Fortschrittskontrolle und die ständige Auswertung während der Arbeitsausführung wird die Netzplantechnik zu einem hervorragenden Führungsmittel für eine rationelle und wirtschaftliche Verwirklichung des Projektes. 6. Der berechnete kritische Weg erlaubt eine Stufung der Wichtigkeit bei der Überwachung der Tätigkeiten. 7. Zeitreserven lassen sich berechnen und für Kapazitätsüberlegungen verwenden (Arbeitskräfteplanung, Belastungsplanung für Maschinen). 8. Engpässe in der Arbeitsabwicklung können eindeutig frühzeitig erkannt und durch rechtzeitig getroffene Massnahmen behoben werden. 9. Eintretende Störungen können durch Neuberechnung der Daten in ihren Auswirkungen auf das gesamte Projekt erkannt werden. 10. Weil der Arbeitsablauf in seine einzelnen Elemente unterteilt wird, stehen Tatsachen zur Diskussion und nicht mehr Wünsche, Erwartungen und Hoffnungen. Damit können vor Arbeitsbeginn unsystematisches Arbeiten weitgehend vermieden und mögliche Störungen erkannt werden. 11. Benötigte Arbeitskräfte (hinsichtlich Qualität und Quantität) und Hilfsmittel können rechtzeitig disponiert werden. 12. Dank den möglichen Verarbeitungsmethoden eignet sich der Netzplan dazu, in den verschiedensten Varianten ausgewertet zu werden. 13. Mittels der Netzplandarstellung können auch gegenseitige Aufgaben und Verantwortungen klarer abgegrenzt und festgehalten werden. 14. Die Netzplantechnik ist eine gute Basis zum Ausbau als ausgedehntes Planungsund Kontrollhilfsmittel (Struktur, Zeit, Kosten, Hilfsmittel und Kapazitäten).

8 1.4 Das Balkendiagramm (Gantt-Chart) Balkendiagramme (auch Gantt-Charts genannt) sind die heute immer noch gebräuchlichsten grafischen Hilfsmittel für die Darstellung von Terminplänen. Sie setzen wenig methodische Kenntnisse voraus und sind in ihrer Anwendung denkbar einfach. Der Einsatz von Balkendiagrammen kann auf speziellen Planungstafeln oder innerhalb der Planungsunterlagen auf vorgedruckten Formularen erfolgen Der Einsatz von Balkendiagrammen Der Einsatz von Balkendiagrammen kann ausschliesslich für Planungszwecke oder für eine kombinierte Planung und Überwachung von Terminen erfolgen. Im letzteren Fall werden den Zeitstrahlen der Sollangaben Zeitstrahlen des Istverlaufs gegenüber gestellt. Der Überblick lässt sich bei Balkendiagrammen auf Planungstafeln durch einen Datumsenkel verbessern. Beim Einsatz dieser Hilfsmittel lässt sich auf den ersten Blick erkennen, welche Projektschritte zeitlich o.k. sind, welche Abschnitte zurückhängen und welche Projektabschnitte zeitlich vorgezogen sind. Besonders für Führungskräfte der Anwenderbereiche bietet ein Balkendiagramm eine bessere und schnellere Information als grafische oder tabellarische Netzplanausdrucke. ID Task Name 1 Pflichtenheft 2 Wahl des Datenbanksystems 3 Definition der Transaktionen 4 Datenmodell 5 Analyse der Transaktionen 6 Programmierung des Servers 7 Programmierung der Transaktionen 8 Programmierung der Masken 9 Definition der Server-Tests 10 Test des Servers 11 Wahl der PC's 12 Definition der Tests der Transaktionen 13 Installation der PC's 14 Test der Transaktionen 15 Integrationstests 16 Fehlerbehebung 17 Inbetriebnahme January February March Aufgabe Kritische Aufgabe Pufferzeit

9 2. Ein einfaches Beispiel zur Erstellung eines Netzplans Zur Veranschaulichung der Vorgehensweise wählen wir das Beispiel Abendessen Schnitzel, Pommes Frites und Salat 2.1. Die Aktivitätenliste Erstellen Sie eine Liste der nötigen Aktivitäten oder Arbeitsschritte bis zum Erreichen des Projektziels. Die Einhaltung des chronologischen Ablaufs kann hilfreich sein, ist aber nicht zwingend notwendig. Aktivitäten / Arbeitsschritte Wein bereit stellen Salat anrichten Einkaufen Einkaufsliste erstellen Schnitzel braten Geschirr abwaschen Tisch decken Pommes frittieren Mise en place Essen Tisch abräumen Essen auftragen Dann ergänzen Sie die Tabelle mit einer Laufnummer. Lauf-Nummer Aktivitäten / Arbeitsschritte 1 Wein bereitstellen 2 Salat anrichten 3 Einkaufen 4 Einkaufsliste erstellen 5 Schnitzel braten 6 Geschirr abwaschen 7 Tisch decken 8 Pommes fritieren 9 Mise en place 10 Essen 11 Tisch abräumen 12 Essen auftragen Und nun erstellen Sie für jede Aktivität eine möglichst genaue Zeitschätzung. Gehen Sie dabei davon aus, dass sie über die notwendigen Ressourcen verfügen werden. Lauf-Nummer Aktivitäten / Arbeitsschritte Dauer (Min.) 1 Wein bereitstellen 15 2 Salat anrichten 10 3 Einkaufen 50 4 Einkaufsliste erstellen 5 5 Schnitzel braten 20 6 Geschirr abwaschen 25 7 Tisch decken 10 8 Pommes fritieren 15 9 Mise en place Essen Tisch abräumen Essen auftragen 5

10 Jetzt fertigen Sie einige Kärtchen nach dem folgenden Muster an und beschriften sie je ein Kärtchen pro Aktivität mit den folgenden Angaben: Dauer Lauf- Nummer Beschreibung Also zum Beispiel: 15 Min. 1 Wein bereitstellen

11 Im nächsten Schritt überlegen Sie sich, welche Aktivitäten direkt nach dem Projektstart beginnen könnten. Es geht dabei nicht darum, ob das sinnvoll oder von der Arbeitsbelastung machbar ist es zählt nur der logische Ablauf. welche Aktivitäten von anderen Aktivitäten abhängig sind und in welcher logischen Reihenfolge die Aktivitäten abgearbeitet werden müssen S bedeutet Projektstart und E Projektende E S Vervollständigen sie die Übersicht, in dem sie diese Abhängigkeiten mit Verbindungslinien zwischen den Aktivitäten versehen (falls nötig mit Richtungspfeilen) E S

12 Nun berechnen Sie die benötigte Zeit für die jeweiligen Aktivitäten, wobei sie die folgenden beiden Grössen einführen: frühester Beginn (Frühester Anfangszeitpunkt; FAZ) und frühester Abschluss (Frühester Endzeitpunkt; FEZ). frühester Beginn Lauf-Nummer frühester Abschluss Dauer Beschreibung L-Nr Aktivitäten / Arbeitsschritte Dauer (Min) Frühester Beginn (Min.) Frühester Abschluss (Min.) 1 Wein bereitstellen Salat anrichten Einkaufen Einkaufsliste erstellen Schnitzel braten Geschirr abwaschen Tisch decken Pommes fritieren Mise en place Essen Tisch abräumen Essen auftragen /15 65/75 85/90 90/ / /160 E S 0/5 5/55 55/65 65/85 65/80 0/10 Damit ergibt sich rein rechnerisch eine Projektdauer von 160 Minuten.

13 Nun rechnen Sie rückwärts (vom Projektende her) die benötigte Zeit für die jeweiligen Aktivitäten, wobei sie die folgenden beiden Grössen einführen: spätester Abschluss (Spätester Endzeitpunkt; SEZ) und spätester Beginn (Spätester Anfangszeitpunkt; SAZ). frühester Beginn Lauf-Nummer frühester Abschluss Dauer Beschreibung spätester Beginn spätester Abschluss L-Nr Aktivitäten / Arbeitsschritte Dauer FAZ FEZ Spätester Abschluss (Min.) Spätester Beginn (Min.) 1 Wein bereitstellen Salat anrichten Einkaufen Einkaufsliste erstellen Schnitzel braten Geschirr abwaschen Tisch decken Pommes fritieren Mise en place Essen Tisch abräumen Essen auftragen /90 75/85 85/90 90/ / /160 E S 0/5 5/55 55/65 65/85 70/85 75/85

14 Aus der Differenz von frühestem Beginn und spätesten Beginn (bzw. frühestem Ende und spätestem Ende) lässt sich die Pufferzeit rechnen also die Zeit, um die eine einzelne Aktivität verzögern kann, ohne das geplante Projektende zu gefährden. frühester Beginn Lauf-Nummer frühester Abschluss Dauer Beschreibung spätester Beginn Pufferzeit oder Verantwortlichkeit spätester Abschluss Wenn alle Aktivitäten mit Pufferzeit 0 miteinander verbunden (bzw. rot markiert werden, ergibt sich der sogenannte kritische Pfad. Verzögerung (oder Reduktion) der Bearbeitungszeit von Aktivitäten auf dem kritischen Pfad wirkt direkt auf das Projektende. L-Nr Aktivitäten / Arbeitsschritte Dauer FAZ FEZ SAZ SEZ Pufferzeit 1 Wein bereitstellen Salat anrichten Einkaufen Einkaufsliste erstellen Schnitzel braten Geschirr abwaschen Tisch decken Pommes fritieren Mise en place Essen Tisch abräumen Essen auftragen E S