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Projektplanungstechniken- Netzplantechnik Mi, 27. Oktober 2004 VU Projektmanagement- Grundlagen und Techniken Renate Motschnig, Kathrin Figl.

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1 Projektplanungstechniken- Netzplantechnik Mi, 27. Oktober 2004 VU Projektmanagement- Grundlagen und Techniken Renate Motschnig, Kathrin Figl

2 Mi, 27. Oktober Zeitplan Planungstechniken- Netzplantechnik Pause Tutorial MsProject (Jürgen Mangler)

3 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

4 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.

5 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

6 Netzplantechnik Darstellungsarten für Netzpläne Vorgangs-Pfeil-Darstellung: z. B. CPM Vorgang als Pfeil, Ereignis als Kreis dargestellt Schwerpunkt: Vorgang ( = Tätigkeit) mit Dauer Vorgangs-Knoten-Darstellung: z. B. MPM Vorgang als Knoten (meist Rechteck) dargestellt, Pfeil gilt als Beziehung Ereignis-Knoten-Darstellung: z.B. PERT Ereignis als Knoten (meist Kreis) dargestellt, Schwerpunkt: Ereignis: beschreibt Projektzustand Pfeil gilt als Beziehung: Zustandsübergang mit Dauer

7 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

8 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

9 Netzplantechnik - Regeln des CPM Regel 1: Ein Vorgang kann erst beginnen, wenn alle vorangehenden Vorgänge abgeschlossen sind. Anfangsereignis = Endereignis des vorangehenden Vorgangs

10 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

11 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

12 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

13 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

14 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

15 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

16 Beispiel einer Vorgangsliste (Jenny, Abb. 4.04, S. 340) Netzplantechnik - CPM

17 2. Netzplan erstelle- zuerst logische Struktur zeichnen Netzplantechnik - CPM (Jenny, Abb. 4.05, S.341)

18 Vorwärtsrechnung: Addieren der Zeiteinheiten Netzplantechnik - CPM (Jenny, Abb. 4.05, S.341)

19 Rückwärtsrechnung: späteste Ereigniszeitpunkte bestimmt (Jenny, Abb. 4.05, S.341) Netzplantechnik - CPM

20 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

21 3. Kritischer Weg: fett eingezeichnet (Jenny, Abb. 4.05, S.341) Netzplantechnik - CPM

22 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)

23 ( Böhm Abb. 9.20, S.272) Netzplantechnik - CPM

24 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

25 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

26 Übersicht zu Pufferzeiten (nach Böhm Abb. 9.24, S. 278) Netzplantechnik - CPM

27 Übungsbeispiele

28 Lösung des 1. Beispiels

29 Lösung des 2. Beispiels

30 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

31 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

32 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

33 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: Ermittlung aus dem Netzplan ergibt: FT = Standardabweichung = 10 Tage z = [ (22.4.) - (29.4.)]/10 = -0.5 Nachsehen in Formelsammlung zur Normalverteilung bei (-0.5) ergibt: Wahrscheinlichkeit von ca. 31% Netzplantechnik - PERT

34 Beispiel zu einem PERT-Netzplan: (Böhm Abb. 9.37, S. 292) Netzplantechnik - PERT

35 Erklärungen zum PERT-Netzplan Beispiel: (Böhm Abb. 9.37, S. 292) Netzplantechnik - PERT

36 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

37 Beispiel zu einem Balkendiagramm mit einem Ist-Soll- Vergleich (Jenny Abb. 4.07, S.344) Planungstechniken - Balkendiagramm

38 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

39 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

40 Planungstechniken - Schritte zum Einsatzmittel -Auslastungsdiagramm Beispiel eines Netzplans mit Einsatzmitteleinheiten (Jenny Abb. 4.08, S. 436)

41 Beispiel für ein Balkendiagramm der frühesten Lage (Jenny Abb. 4.09, S. 346) Planungstechniken - Schritte zum Einsatzmittel -Auslastungsdiagramm

42 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 zum Einsatzmittel -Auslastungsdiagramm

43 Beispiel für ein Balkendiagramm der spätesten Lage (Jenny Abb. 4.11, S. 347) Planungstechniken - Schritte zum Einsatzmittel -Auslastungsdiagramm

44 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)

45 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.

46 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

47 Pause


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