Netzplantechnik - Neue Lernwelten
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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 Internet oder auf CD-ROM bedarf der vorherigen Zustimmung des Verlags. 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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