Netzplantechnik - Neue Lernwelten

GRUNDLAGEN DER NETZPLANTECHNIK
Knut Harms
A nl e i tung z um E rste l l e n
v o n N e tz p l ä ne n
Netzplantechnik
Bildungsreihe »Schulprozesse«
Grundlagen der Netzplantechnik
Auch in dieser Reihe erschienen:
Geschäftsprozesse – Orientierung, Modellierung und Optimierung
Workshop zum Thema Geschäftsprozesse
Autor: Knut Harms
Verlag Lorem Ipsum
www.schulprozesse.de
Impressum:
Netzplantechnik
Anleitung zum Erstellen von Netzplänen
1. Auflage 2008
ISSN: 1864-7383 – Bildungsreihe »Schulprozesse«.
Verlag Lorem Ipsum; Knut Harms. Nachtigallenweg 6a, 26131 Oldenburg; 2007, www.verlag-lorem-ipsum.de
Gestaltung: Knut Harms
Copyright 2008: Knut Harms. Dieses Werk darf ausschließlich in seiner Gesamtheit (inkl. Deckblatt und Impressum) kostenfrei zum
Download angeboten werden. Eine kommerzielle Nutzung des Werks wird untersagt. Eine Verwendung in Materialsammlungen im
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GRUNDLAGEN DER NETZPLANTECHNIK
INHALT
Inhalt
1
Grundlagen der Netzplantechnik ......................................................................................................... 1
2
Vorgangsplanung ................................................................................................................................ 1
3
Ablaufplanung..................................................................................................................................... 1
4
Vorgangstabelle .................................................................................................................................. 2
5
Zeitplanung ......................................................................................................................................... 3
5.1
Frühester Anfangs- und Endzeitpunkt.................................................................................................. 3
5.2
Spätester Anfangs- und Endzeitpunkt.................................................................................................. 3
5.3
Pufferzeiten......................................................................................................................................... 4
5.4
Kritischer Pfad..................................................................................................................................... 5
6
Übungen ............................................................................................................................................. 6
Notizen
GRUNDLAGEN DER NETZPLANTECHNIK
1
Grundlagen der Netzplantechnik
Netzpläne in der heutigen Zeit? Diese Frage ist zweifelsfrei berechtigt. Als
Standarddarstellung für Projekte hat sich mittlerweile das Zeitbalkendiagramm zur
Koordination von Einzeltätigen in Verbindung mit Ressourcen und Zeiten etabliert.
Nahezu jedes Projektmanagement-Tool unterstützt diese Darstellung.
1
2
Netzplantechnik (engl. network analysis) nach der DIN 69900 (NPT) findet aber
noch dort Anwendung, wo grobe Planungsschritte (z. B. Bauabschnitte) in ihrer
Gesamtheit erfasst werden müssen.
Es ist nach wie vor ein geeignetes Mittel, Auswirkungen paralleler Ausführungen zu
erkennen. Deutlich zeigt ein Netzplandiagramm dem Projektplaner, an welchen
Stellen ein Projekt „klemmen“ kann, das heißt bei welchen Arbeiten verstärkt auf die
Einhaltung von Zeiten geachtet werden muss, damit das Projekt fristgemäß fertig
gestellt werden kann. Es ermöglicht einen Überblick über Teilschritte, Termine und
Abhängigkeiten.
2
E in P
d en Z
E rg eb
R esso
g ern e
d a rg e
r o je k t b e s te h t a u s
ie lk o n flik te n
n is, Z e it,
u rc e n . D ie se w e rd e n
a ls D r e ie c k
s te llt.
Zeit
Vorgangsplanung
Der Symbolvorrat zur Darstellung von Netzplänen ist sehr
reduziert und gerade das macht seinen Reiz aus. Im
Wesentlichen besteht diese Darstellungsform aus
Vorgangsbeschreibungen (Netzplanknoten) und Verbindungen
dieser Elemente (Kanten).3 Die Ablaufplanung beschreibt
zunächst die Darstellung der einzelnen Vorgänge. Zur
sachlogisch richtigen Darstellung von Abhängigkeiten werden mehrere Vorgänge
aneinander gereiht.
V.Nr.
Beschreibung
Der gezeigte Netzplanknoten beinhaltet in der Grundform eine Vorgangsnummer
sowie eine kurze Beschreibung des Vorgangs.
3
Ablaufplanung
Ressourcen
Ergebnis
R e d u z ie rt sic h e in e G rö ß e
d e s D re ie c k s, h a t d a s
u n m itte lb a r E in flu s s a u f
d ie v e rb le ib e n d e n G rö ß e n .
B e isp ie l: F e h le n 3
M ita rb e ite r im
P r o je k tte a m , v e r s c h le c h te rt sic h b e i g le ic h
b le ib e n d e n R e sso u rc e n
d a s P r o je k te r g e b n is .
Ein Projekt lebt davon, Abläufe so zu planen, dass diese nicht linear4, sondern u. U.
auch parallel ablaufen können. Das spart Zeit. Demnach können in einem Netzplan
Verzweigungen5 eingeplant werden, an denen sich der Ablauf trennt bzw. wieder
zusammengeführt wird.
1
2
Fall 1: Ein Vorgang hat genau einen Nachfolger.
2
Fall 2: Ein Vorgang hat zwei oder mehr Nachfolger.
1
3
1
2
3
4
5
In unserem Fall Vorgangsknoten-Netzplan. Oftmals fälschlicherweise auch als PERT-Diagramm
(Program Evaluation and Review Technique) bzw. Ereignisknoten-Netzplan bezeichnet. Dieser geht
entgegen unserer Praxis von erreichten Fertigstellungszeitpunkten (Meilensteinen) aus.
DIN 69900-1 definiert: "alle Verfahren zur Analyse, Beschreibung, Planung, Steuerung, Überwachung
von Abläufen auf der Grundlage der Graphentheorie“.
Bei der NPT handelt es sich um die Darstellung mittels eines gerichteten Graphen.
streng nacheinander ablaufend
mathematisch: Konjunktionen
www.schulprozesse.de
1
VORGANGSTABELLE
Fall 3: Ein Vorgang hat zwei oder mehr Vorgänger.
2
4
I st e in P ro z ess d a s
G le ic h e w ie e in P r o je k t?
N e in , e in P r o je k t is t
d a d u rc h g e k e n n z e ic h
d a ss e s n e u a rtig ist u
le d ig lic h e in m a l in d
g e p la n te n A r t
d u r c h g e fü h r t w ir d . E
z e itlic h te rm in ie rt u n
w ird d u rc h K o ste n u
R esso u rcen b esch rä n
(v g l. I S O 1 0 0 0 0 6 ).
n et,
n d
er
d
s ist
n d
k t
B e i e in e m P ro z e ss h a n d elt
e s sic h u m e in e im m e r
w ie d e rk e h re n d e ,
sta n d a rd isie rte
A b a rb e itu n g v o n
A r b e its a b lä u fe n .
3
4
Vorgangstabelle
Vor dem Erstellen des eigentlichen Netzplans ist es hilfreich, sich eine
Vorgangstabelle anzulegen. Diese enthält die eigentliche Planungsleistung, nämlich
das Erfassen aller notwendigen Einzelvorgänge und deren zeitliche Gewichtung.
Zudem macht sich der Projektplaner Gedanken darüber, welche Vorgänge vor- und
nachgelagert sind.
Um das gesamte Verfahren zu verdeutlichen, werden die nachfolgenden
Erstellungsschritte anhand des Beispiels „Installation von POI Kiosken am
Flughafen“6 aufgezeigt. Diese Informationskioske sollen es Reisenden ermöglichen,
sich Informationen zu Flügen selbstständig zu beschaffen.
Installation von POI Kiosken
Projekt:
NR Vorgangsbezeichnung
M e h r d a z u im W o rk sh o p
G e s c h ä ft s p r o z e s s e , d e r
e b e n fa lls u n te r d e r
B ild u n g sre ih e
» S c h u lp r o z e s s e «
e rsc h ie n e n ist.
1
2
3
4
5
6
7
Planung des Projekts
Beschaffung der POI-Kioske
Einrichtung der POI-Kioske
Netzwerk installieren
Netzwerk einrichten
Aufbau der POI Kioske
Tests und Nachbesserung
der POI Kioske
Dauer in
Tagen
1
25
10
6
1
2
1
Unmittelbarer
Vorgänger
1
2
1
4
3, 5
6
Unmittelbarer
Nachfolger
2, 4
3
6
5
6
7
-
Unter Berücksichtigung der Vorgaben aus den Kapiteln 2 und 3 sieht der Netzplan
unseres Beispiels folgendermaßen aus:
2
1
3
E i nr i c h t ung
PO I - K i o s k e
6
Planung
4
6
2
B e s c h af f ung
PO I - K i o s k e
N e tz w e rk
i ns t alli e r e n
5
A uf b au
PO I - K i o s k e
7
T e s t und
N ac h b e s s .
N e tzw e rk
e i nr i c h t e n
Ein Point Of Interest (POI) Kiosk ist in der Regel ein PC-System mit berührungsempfindlicher
Oberfläche, das eine Interaktion mit dem System zulässt.
www.schulprozesse.de
ZEITPLANUNG
5
Zeitplanung
5.1
Frühester Anfangs- und Endzeitpunkt
FAZ
V.Nr.
FEZ
Beschreibung
Zeit
Grundvoraussetzung für eine Zeitplanung ist zunächst
einmal die Erfassung der Einzelzeiten der jeweiligen
Vorgänge.
Im Anschluss daran folgt das Berechnen und Ausweisen
der frühesten Anfangszeiten (FAZ) und frühesten Endzeiten
(FEZ).
F A Z + D a u er = F E Z
Der erste Vorgang eines Projekts hat immer den FAZ null.
Bei einer Dauer von einem Tag ergibt sich daraus ein FEZ von eins.
Der darauf folgende Vorgang kann demzufolge erst beginnen, sobald der Vorgänger
beendet ist (Kapitel 3 – Fall 1). Der FEZ vom Vorgänger ist deshalb der FAZ des
Nachfolgers.
Folgen auf einen Vorgang zwei oder mehrere Nachfolger (Kapitel 3 – Fall 2),
beginnen alle nachfolgenden Vorgänge ebenfalls mit dem FEZ des Vorgängers. Das
bedeutet, dass direkte Nachfolger erst dann beginnen können, wenn der Vorgänger
vollständig abgearbeitet ist.
Hat ein Vorgang zwei oder mehrere Vorgänger (Kapitel 3 – Fall 3), wird der höchste
FEZ übertragen. Dies ist dadurch zu erklären, dass der nachfolgende Vorgang erst
gestartet werden kann, wenn sämtliche direkte Vorgänger abgearbeitet sind.
In unserem Beispiel sieht der Netzplan bisher wie folgt aus:
1
2
0
1
1
26
B e s c h af f ung
PO I - K i o s k e
25
26
3
36
E i nr i c h t ung
PO I - K i o s k e
10
36
6
Planung
1
1
4
6
7
N e tz w e rk
i ns t alli e r e n
7
8
5
38
A uf b au
PO I - K i o s k e
2
38
7
39
T e s t und
N ac h b e s s .
1
N e tz w e rk
e i nr i c h t e n
1
Eine erste wichtige Erkenntnis ist aus dem Netzplan gewonnen. Der Projektplaner
weiß, wie lange das Projekt dauert. In unserem Beispiel dauert das Projekt 39
7
Kalendertage .
5.2
Spätester Anfangs- und Endzeitpunkt
Das Zwischenergebnis in Kapitel 5.1 verdient eine nähere Betrachtung. Die
Vorgänge vier und fünf laufen parallel zu den Vorgängen zwei und drei. Dabei fällt
auf, dass die beiden Vorgänge POI Bestellung und Einrichtung mit insgesamt 35
Zeiteinheiten angesetzt sind. Es würde also nichts dagegen sprechen, wenn wir den
Startzeitpunkt des Vorgangs vier und fünf (insgesamt 7 Zeiteinheiten) später
beginnen lassen. Die einzige Voraussetzung ist, dass dieser nicht später endet, als
Vorgang zwei und drei, da sich sonst die Gesamtprojektzeit verlängert.
7
In Planungen wird oftmals auch in Arbeitstagen gerechnet. Um Nettozeiten auszuweisen, werden
häufig auch die Begriffe Personentage (PT) bzw. Personenjahre (PJ) verwendet.
www.schulprozesse.de
3
ZEITPLANUNG
FAZ
Demnach lässt sich also ein Projekt auch von hinten nach
vorne durchrechnen, um festzustellen, wann Vorgänge
spätestens beginnen müssen. Die Zeitmarken werden
spätester Anfangszeitpunkt (SAZ) und spätester
Endzeitpunkt (SEZ) genannt.
FEZ
V.Nr.
Beschreibung
Der FEZ des letzten Vorgangs ist gleichzeitig der SEZ des
letzten Vorgangs.
Zeit
SAZ
SEZ
Durch Subtraktion der jeweilig benötigten Zeit von der SEZ
errechnet sich die SAZ.
Entsprechend der Vorwärtsrechnung im Kapitel 5.1 wird bei der Rückwärtsrechnung
der SAZ des Nachfolgers als SEZ des Vorgängers übertragen. Gibt es mehrere
Vorgänger, wird sie an alle direkten Vorgänger übertragen.
Haben mehrere Nachfolger einen gemeinsamen Vorgänger, wird die kürzeste zur
Verfügung stehende Zeit (SAZ) übertragen.
Sie können Ihre Rückrechnung zum Schluss selbst kontrollieren, denn rechnerisch
muss am SAZ beim Vorgang eins wieder eine null herauskommen.
Unser Beispiel sieht mittlerweile wie folgt aus:
1
26
B e s c h af f ung
PO I - K i o s k e
2
0
1
1
Planung
1
0
26
10
1
26
1
7
6
8
2
N e tz w e rk
e i nr i c h t e n
5
38
A uf b au
PO I - K i o s k e
36
38
7
39
T e s t und
N ac h b e s s .
1
38
38
39
1
29
35
5.3
35
FEZ
V.Nr.
Beschreibung
Zeit
GP
SAZ
36
Pufferzeiten
FAZ
G P = S E Z –F E Z o d e r
G P = S A Z -S E Z
36
7
N e tz w e rk
i ns t alli e r e n
4
36
26
6
E i nr i c h t ung
PO I - K i o s k e
3
25
1
36
FP
SEZ
Wie im vorherigen Kapitel bereits angedeutet, gibt es beim
Vorgang vier und fünf (Netzwerk installieren und
einrichten) durchaus einen Spielraum beim Vorgangsstart.
Dieser wird als Puffer bezeichnet.
Wird dieser Zeitpuffer vom Projektleiter in Anspruch
genommen, ergibt sich daraus keine Gefährdung für das
Gesamtzeitziel.
Der zur Verfügung stehende Gesamtpuffer (GP) ergibt
8
sich aus der Differenz zwischen dem SEZ und dem FEZ .
Der freie Puffer existiert an Vorgängen, bei denen der Gesamtpuffer in Anspruch
genommen werden kann, ohne dass dies auf andere benachbarte Vorgänge
Auswirkungen hat.
Das ist leicht zu erkennen, denn der freie Puffer berechnet sich aus dem FAZ des
nachfolgenden Vorgangs abzüglich des FEZ des Vorgängers. In unserem Beispiel
gibt es beim Vorgang fünf (Netzwerk einrichten) einen gesamten Puffer von
8
4
Gleiches Ergebnis ergibt sich auch aus der Rechnung SAZ - SEZ
www.schulprozesse.de
ZEITPLANUNG
9
28 Zeiteinheiten und ebenfalls einen freien Puffer von 28 Zeiteinheiten. Wird dieser
Puffer im Projekt genutzt, steht er dem vorherigen Vorgang nicht mehr zur
Verfügung. Daher hat der Vorgang vier (Netzwerk installieren) einen freien Puffer
von null Zeiteinheiten.
1
26
2
0
1
1
0
1
3
10
26
26
7
7
4
N e tz w e rk
i ns t alli e r e n
6
28
29
5.4
0
1
0
0
0
1
Planung
1
25
B e s c h af f ung
PO I - K i o s k e
26
5
1
0
35
36
E i nr i c h t ung
PO I - K i o s k e
0
0
36
36
6
8
2
N e tz w e rk
e i nr i c h t e n
38
A uf b au
PO I - K i o s k e
0
36
0
38
7
1
39
T e s t und
N ac h b e s s .
0
0
38
38
39
38
38
39
28 28
35
36
Kritischer Pfad
Der kritische Pfad ist der Projektverlauf, bei dem keine Pufferzeiten zur Verfügung
stehen. Das hat die Auswirkung, dass sich eine Verzögerung innerhalb dieser
Projektvorgänge auf das komplette Projekt auswirkt und das Projekt zeitlich nicht
gehalten werden kann.
Der kritische Pfad wird für gewöhnlich durch eine variable Kantenzeichnung
dokumentiert.
1
2
0
1
1
0
1
0
1
Planung
0
25
26
B e s c h af f ung
PO I - K i o s k e
1
0
1
0
3
10
26
26
7
7
4
N e tz w e rk
i ns t alli e r e n
6
28
29
26
0
35
5
1
35
36
E i nr i c h t ung
PO I - K i o s k e
0
0
36
36
6
8
2
N e tz w e rk
e i nr i c h t e n
36
A uf b au
PO I - K i o s k e
0
0
38
7
1
T e s t und
N ac h b e s s .
0
38
0
39
28 28
36
Neben der grafischen Darstellung des kritischen Pfads kann dieser auch als
Zahlenreihe dargestellt werden. Das bedeutet für unser Beispiel: 1, 2, 3, 6, 7.
Quelle: www.pixelio.de
9
FAZ Vorgang Nr. 6 = 36, FEZ Vorgang Nr. 5 = 8
www.schulprozesse.de
5
ÜBUNGEN
6
Übungen
1 . W e lc h e F r a g e s te llu n g e n k ö n n e n m it e in e m N e tz p la n b e a n tw o r te t w e r d e n ?
2 . E r k lä r e n S ie d e n U n te r s c h ie d z w is c h e n d e m fr e ie n P u ffe r u n d d e m G e s a m tp u ffe r .
3 . W a r u m is t d e r k r it is c h e P fa d s o w ic h t ig ?
4 . V e r v o lls tä n d ig e n S ie b itte d e n n a c h fo lg e n d e n N e tz p la n .
3
11
2
0
5
23
3
1
13
3
3
0
13
3
21
3
7
15
3
3
25
23
15
25
6
8
4
5
10
5 . E r s te lle n S ie z u n ä c h s t e in e V o r g a n g s ta b e lle m it d e n d ir e k te n V o r g ä n g e r n u n d N a c h fo lg e r n ,
a n s c h lie ß e n d e in e n N e tz p la n fü r d a s fo lg e n d e S z e n a r io . T r a g e n S ie s ä m tlic h e Z e ite n , P u ffe r
u n d d e n k r itis c h e n P fa d e in .
Eine Abfertigungshalle im Flughafen soll für eine neue Fluggesellschaft um 10
Abfertigungsschalter erweitert werden. Diese Kapazitätserweiterung soll gemeinsam
mit der Fluggesellschaft medienwirksam beworben werden. Das Konzept dazu sieht
wie folgt aus:
Zunächst definiert die Flughafenbetreibergesellschaft gemeinsam mit der neuen
Fluggesellschaft die Ziele der Werbekampagne (1 Tag).
Quelle: www.pixelio.de
In der Vorbereitungszeit laufen die Phasen „Werbeagentur wählen“ (29 Tage) und
anschließend „Werbekampagne entwickeln“ (15 Tage) zeitgleich zur Phase der
„Presseinformation“ (13 Tage).
Sind sämtliche Vorbereitungen abgeschlossen, folgt Phase „Werbekampagne
durchführen“ (35 Tage). Da keine Werbemaßnahme ohne eine „Erfolgskontrolle“
(14 Tage) stattfinden darf, schließt das Projekt mit dieser wichtigen Phase ab.
6
www.schulprozesse.de
ÜBUNGEN
6 . E r s te lle n S ie e in e n N e tz p la n fü r d a s fo lg e n d e S z e n a r io . T r a g e n S ie s ä m tlic h e Z e ite n , P u ffe r
u n d d e n k r itis c h e n P fa d e in .
Zur Erweiterung des Flughafenterminals sind umfangreiche Vorbereitungen zu
treffen, die Sie der nachfolgenden Tabelle entnehmen können:
Erweiterung des Flughafenterminals
Projekt:
NR Vorgangsbezeichnung
Dauer in
Tagen
Unmittelbarer
Vorgänger
Unmittelbarer
Nachfolger
1 Kick-Off Meeting aller Beteiligten
1
-
2, 3, 4
2 Strukturierte Verkabelung legen
5
1
3 Gepäckbandzugang herstellen
7
1
4 Zusätzl.Beleuchtung installieren
3
1
5 Servicetresen montieren
8
2, 3
6 Tontechnik installieren
1
5
7 PC-Hardware installieren
2
5
8 Gepäckwaagen einbauen
5
5
9 Netzwerk logisch einrichten
1
7
10 Beschilderung anbringen
1
8, 9, 4
11 Mobiliar einrichten
1
10
12 Testphase und Abnahme
1
6, 11
Transportbereich
Transportbereich
Inspektionsbereich
Administrationsbereich
Gepäckwagen
Serverschrank
Schalter
1/2
Info-Monitor
Sperrgutschalter
Schalter
3/4
Wiege-Einheit
www.schulprozesse.de
Schalter
5/6
DV-Einheit
Schalter
7/8
Schalter
9/10
Gepäckband- und Ticketdrucker
7