Netzplantechnik

1. Netzplantechnik

2. Inhalt • Geschichte / Grundlagen / Modelle • Darstellung / Elemente / Beziehungen • Beispiel eines MPM Christiane Robus

3. 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 Christiane Robus

4. 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 Christiane Robus

5. 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) Christiane Robus

6. 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. Christiane Robus

7. 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) Christiane Robus

8. 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 Christiane Robus

9. 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 Christiane Robus

10. 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 Christiane Robus

11. Darstellungselemente1 • VKN (Vorgänge als Knoten dargestellt) • VPN (Vorgänge als Pfeile dargestellt) • EKN (Ereignisse als Knoten dargestellt) Christiane Robus

12. 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? Christiane Robus

13. 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 Christiane Robus

14. 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 Christiane Robus

15. 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 Christiane Robus

16. Ende-Ende-Beziehung1 • Endfolge • Ende eines Vorgangs hängt von Ende des vorigen ab • Verwendet um Vorgänge nach hinten zeitlich zu begrenzen Im VKN Christiane Robus

17. 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 Christiane Robus

18. 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 Christiane Robus

19. Beispiel eines Vorgangsknotennetzplanes3 • Situation: • Vorbereitung einer Lasagneparty Christiane Robus

20. 12 20 14 2 22 10 12 12 2 14 0 10 10 15 18 22 22 42 4 8 10 20 7 5 4 4 2 H I F G E C B A D 0 0 10 13 3 18 18 0 22 22 0 42 10 14 14 18 10 0 14 14 0 18 14 21 15 1 22 Beispiel eines Vorgangsknotennetzplanes3 Kritischer Weg Christiane Robus

21. 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 Christiane Robus