Netzplantechnik - de.LinkFang.org

Netzplantechnik




Die Netzplantechnik verwendet Netzpläne, die eine temporale und finale Verkettung von Aktionen beschreiben. Sie findet ihre Anwendung insbesondere in der Terminplanung von Projekten. Netzpläne wiederum sind die grafischen Abbildungen von Vorgangsketten. Da eine Aktivität mehrere Vorgänger- und ggf. auch Nachfolgeaktivitäten haben kann, entsteht so das Bild eines Netzes von Vorgängen, von dem sich die Bezeichnung ableitet.

Eine Netzplanung wendet Konzepte der Graphentheorie an. Meist besteht der Netzplan aus einem planaren Graphen mit Knoten und Kanten als Elementen. Die Kanten sind beim Netzplan gerichtet und nicht zyklisch. Es gibt die beiden grundsätzlichen und dualen Varianten

Heute wird im Bauwesen und in Projekten des Anlagenbaus hauptsächlich der Vorgangsknotennetzplan verwendet, in dem die Vorgänge durch die Knoten repräsentiert werden, die durch Kanten verbunden sind. Die Grundlage für diese Darstellungsform war die Metra-Potenzial-Methode. Die Kanten beschreiben verschiedene Anordnungsbeziehungen: Ende-Anfang-, Anfang-Anfang-, Ende-Ende- und Anfang-Ende-Beziehungen. Außerdem gibt es die Darstellungsform des Vorgangspfeilnetzplans, auch bekannt unter der Methode des kritischen Pfades.

Inhaltsverzeichnis

Weitere Arten


Es gibt noch weitere Varianten von Netzplänen:

Anwendungsempfehlung

Vorgangspfeil-Netzpläne, z. B. CPM, können dann zur Anwendung kommen, wenn das Projekt einfache Anordnungsbeziehungen besitzt, die selten geändert werden müssen. CPM-Netzpläne sind weniger geeignet für Kosten- und Einsatzmittelplanung. Vorgangsknoten-Netzpläne, z. B. MPM, haben den Vorteil, dass den Vorgangsknoten viele unterschiedliche Informationen zugeordnet werden können. Ein weiterer Vorteil ist, dass sie sich relativ schnell ändern lassen. Ereignis-Knoten-Netzpläne wie PERT sollten bei Projekten verwendet werden, bei denen die Vorgänge entweder zeitlich oder strukturell nicht genau vordefiniert werden können (stochastische Netzplanmethode).

Aufgrund ihrer relativ einfachen Handhabung sind CPM und MPM am weitesten verbreitet.

Bearbeitung von Netzplänen

In gegenwärtig verfügbarer Software zur Netzplantechnik sind die ursprünglichen Methoden kombiniert und nicht mehr zu trennen. Das Aufstellen von Netzplänen erfolgt mit geeigneter Software inkrementell und iterativ. Um die Übersicht zu halten, sind die grafischen Darstellungen hilfreich. Die Detailbearbeitung erfolgt jedoch in der Regel für jeden einzelnen Vorgang, die für jeden Vorgang und für jede Folgebedingung und für Zeitbedingung entsprechende Erfassungsfelder in einer Benutzeroberfläche anbietet.

Die Überprüfung der logischen Fehlerfreiheit (keine Schleifen, keine negativen Dauern etc.) erfolgt durch einen Parser als automatischer Prozess bei der Erfassung und bei der Berechnung von Terminen. Die Verfeinerung erfolgt bei beliebigem Erfordernis durch Zerlegen komplexer Vorgänge in weitere einzelne Vorgänge und durch Einführen weiterer Beziehungen zwischen den Vorgängen. Eine wesentliche Aufgabe der Bearbeitung von Netzplänen ist die Aktualisierung der Termine und der Bearbeitungszustände für laufende und abgeschlossene Vorgänge sowie für geänderte Bereitstellungen und neu erkannte Abhängigkeiten.

Ziele der Netzplantechnik


Grundlage für die Netzplanung kann ein Projektstrukturplan sein.

Ziel der Netzplanung ist die Planung der logischen Beziehungen zwischen den Vorgängen und der zeitlichen Lage der Vorgänge. Der Netzplan stellt die Basis für die Erstellung von Kommunikationsinstrumenten, wie z. B. Meilensteine, Balkenplan oder vernetzter Balkenplan dar.

Der Einsatz der Netzplantechnik soll vier wichtige Fragen beantworten:

Das Konzept der Netzplantechnik beruht auf der Erfahrung, dass wenige Aktivitäten, die den längsten Pfad durch das Netzwerk bilden, den Verlauf des gesamten Projektes bestimmen. Wenn diese kritischen Aktivitäten (=kritischer Pfad) frühzeitig erkannt werden, können frühzeitig Gegenmaßnahmen ergriffen werden. Das Management kann sich auf die kritischen Aktivitäten konzentrieren. Unkritische Aktivitäten können umgeplant werden, ohne das gesamte Projekt zu beeinflussen.

Zwecke der Netzplantechnik

Bei der Netzplantechnik unterscheidet man entsprechend vier Teilaufgaben:

Die Technik wird Netzplantechnik genannt, weil die graphische Darstellung von Kreisen und Pfeilen in diesen Plänen, bei Projekten mit vielen Vorgängen, wie ein Netz aussieht. Vor der weiten Verbreitung von Computern wurden Netzpläne noch mit dem Bleistift gezeichnet oder sie wurden mit Hilfe von lackierten Stahlblechen und Magneten angefertigt. Diese hatten den Vorteil, dass man Veränderungen des Projektes für damalige Verhältnisse schnell in die Projektplanung übernehmen konnte, ohne den Projektplan erneut zeichnen zu müssen.

Grundbegriffe


Definition in der Normung

Der Begriff Netzplantechnik umfasst nach DIN 69900-1 „alle Verfahren zur Analyse, Beschreibung, Planung, Steuerung und Überwachung von Abläufen auf der Grundlage der Graphentheorie, wobei Zeit, Kosten, Einsatzmittel bzw. Ressourcen berücksichtigt werden können. Ein Netzplan ist die graphische oder tabellarische Darstellung von Abläufen und deren Abhängigkeiten“.

Vorgang

Ein Vorgang ist im Rahmen der Netzplantechnik eine abgegrenzte Arbeitseinheit, die zu einem bestimmten Zeitpunkt begonnen und einem bestimmten späteren Zeitpunkt beendet wird. Allgemeiner ausgedrückt: „Ein Vorgang ist ein Ablaufelement, welches ein bestimmtes Geschehen beschreibt.“[6]

In der Netzplantechnik wird von „Vorgang“ gesprochen, im Gegensatz zur Terminologie des Projektmanagements, die die Bezeichnung „Arbeitspaket“ als Planungseinheit bevorzugt.

Vorgänge sind in der Regel Abschnitte des Projektablaufs; beim Ausnahmefall des Wartevorgangs findet jedoch kein Ablauf statt. Ein Vorgang kann mit anderen Vorgängen verknüpft sein: Beispielsweise müsste ein Vorgang Socken anziehen beendet sein, bevor ein Vorgang „Schuhe anziehen“ begonnen werden kann. Auf diese Abhängigkeiten wird weiter unten detailliert eingegangen.

Ein solcher Vorgang besitzt eine wesentliche Eigenschaft, seine Dauer. Aufgabe der Netzplantechnik ist, unter Berücksichtigung der Dauer der einzelnen Vorgänge und unter Berücksichtigung ihrer Abhängigkeiten zu ermitteln, wann die jeweiligen Vorgänge stattfinden. Der Rechenprozess beginnt je nach Bedarf entweder bei den Startvorgängen, und setzt von diesen ausgehend den frühestmöglichen Starttermin der nachfolgenden Vorgänge fest (Vorwärtsplanung), oder bei den letzten Vorgängen des Netzes (die keinen Nachfolger mehr haben), und setzt dann die spätesten Fertigstellungstermine der jeweils vorgelagerten Vorgänge fest (Rückwärtsplanung). Durch Kombination beider Methoden, ausgehend von einem definierten Start- und einem definierten Endtermin, ergeben sich dadurch für jeden Vorgang neben der Dauer folgende vier weitere wichtige Eigenschaften:

Termine eines Vorgangs \({\displaystyle V_{ij}}\):

\({\displaystyle FAZ_{ij}}\): Frühester Anfangszeitpunkt eines Vorgangs \({\displaystyle V_{ij}=FEZ_{i}}\)

\({\displaystyle FEZ_{ij}}\): Frühester Endzeitpunkt eines Vorgangs \({\displaystyle V_{ij}=FAZ_{ij}+D_{ij}}\)

\({\displaystyle SEZ_{ij}}\): Spätester Endzeitpunkt eines Vorgangs \({\displaystyle V_{ij}=SAZ_{j}}\) (unter Einhaltung des Projektendtermins)

\({\displaystyle SAZ_{ij}}\): Spätester Anfangszeitpunkt eines Vorgangs \({\displaystyle V_{ij}=SEZ_{ij}-D_{ij}}\) (unter Einhaltung des Projektendtermins)

Kantenschlupf

(Kurzform KS) bezeichnet den Spielraum, den eine Anordnungsbeziehung (AOB=Vernetzung nach DIN 69900) zum nachfolgenden Vorgang bezogen auf die Früheste Lage hat.
Aus dem kleinsten Kantenschlupf aller nachfolgenden AOB wird der freie Puffer (Kurzform FP) eines Vorgangs berechnet.

Standardmäßig werden folgende grafischen Darstellungsformen im Netzplan verwendet:

Bei Projektmanagement-Software-Produkten, die nach der Metra-Potenzial-Methode rechnen, lassen sich über den Kantenschlupf die terminbestimmenden Ketten nachverfolgen.

Beispiele:

Pufferzeit

Die Pufferzeit ist ein zeitlicher Spielraum für die Ausführung eines Vorganges, so genannte Zeitreserven. Dieser Spielraum kann durch Verschiebung des Vorganges und/oder durch Verlängerung (Dehnung) der Vorgangsdauer genutzt werden.

Aus den Angaben mehrerer Vorgaben lassen sich im Netzplan anschließend vier Arten von Pufferzeit bestimmen:

\({\displaystyle GP_{i}=SAZ_{i}-FAZ_{i}}\)
Ein Vorgang ist kritisch, wenn sein Gesamtpuffer gleich 0 ist.
\({\displaystyle FP_{i}=min_{j\in S(i)}(FAZ_{j}-b_{ij})-FEZ_{i}}\)
FP = FAZ(Nachf.) – FEZ
\({\displaystyle b_{ij}}\) = zeitlicher Mindestabstand zwischen Vorgang i und Vorgang j
\({\displaystyle S(i)}\) = Menge der Nachfolger von Vorgang i
\({\displaystyle FRP_{i,j}}\) = \({\displaystyle SAZ_{j}}\) − \({\displaystyle SEZ_{i}}\)
\({\displaystyle UP_{i,j}}\) = max{0, \({\displaystyle FAZ_{j}}\) − \({\displaystyle SEZ_{i}}\) − \({\displaystyle D_{i,j}}\)}

Von praktischer Bedeutung ist in erster Linie der Gesamtpuffer.

\({\displaystyle UP=FRP+FP-GP}\)

\({\displaystyle UP=(FAZ-maxSEZ(i-1))+(minFAZ(i+1)-FEZ)-(SAZ-FAZ)}\)

\({\displaystyle UP=FAZ-FEZ+minFAZ(i+1)-maxSEZ(i-1)}\)

Kritischer Pfad

Der kritische Pfad, auch kritischer Weg genannt, ist die Kette derjenigen Vorgänge, bei deren zeitlicher Änderung sich der Endtermin des Netzplanes verschiebt. Er wird in einem Netzplan durch eine Kette von Einzel-Aktivitäten bestimmt, deren Gesamtpufferzeit Null ist.[7]

Die Aktivitäten, die auf dem kritischen Pfad liegen, bestimmen die Gesamtprojektdauer. Alle anderen Aktivitäten können im Rahmen ihrer Pufferzeit zeitlich verschoben oder verlängert werden, ohne die Gesamtprojektdauer zu verändern. Für den kritischen Pfad ist der Gesamtpuffer = Null.

Weitere Begriffe

Plandarstellung


Die Netzplandarstellung selbst liefert lediglich eine Übersicht und ist in der Herstellung aufwendig. Sie dient eher nicht als Arbeitsunterlage und wird meistens nur dann verwendet, wenn ein Netzplan manuell überarbeitet werden soll.

Beispiel eines Netzplans

Das Arbeiten mit Netzplänen lässt sich unterteilen in:

Bei einer umfassenden Anwendung sind auch Kosten- und Einsatzmittelanalysen möglich.

Vor dem Erstellen des eigentlichen Netzplans werden häufig die Abhängigkeiten der einzelnen Vorgänge und ihre Dauer in einer Tabelle erfasst.

Danach wird der Netzplan erstellt, wobei jeder Vorgang grafisch als Kästchen (Netzplanknoten) aufgezeichnet wird. An definierten Positionen wird eine Beschreibung, sowie Dauer, frühester Beginn, spätester Beginn, frühestes Ende und spätestes Ende notiert. Außerdem werden Felder für Gesamtpuffer und freien Puffer reserviert.

D Dauer
GP Gesamtpuffer
FP freier Puffer
FB frühester Beginn
SB spätester Beginn
FE frühestes Ende
SE spätestes Ende

Die einzelnen Kästchen pro Vorgang werden durch Pfeile verbunden, welche die Abhängigkeiten zwischen den Vorgängen abbilden. Da keine zyklischen Verkettungen erlaubt sind, lassen sich die einzelnen Vorgänge in ihrer notwendigen zeitlichen Abfolge von links nach rechts anordnen, parallele Pfade befinden sich dabei untereinander.

Zur Berechnung der Pufferzeiten wird zum frühesten Beginn des ersten Ereignisses dessen Dauer addiert. Das Ergebnis ist gleichzeitig der früheste Endzeitpunkt des aktuellen Vorgangs und der früheste Beginn des nächsten. Nachdem man mit dieser Vorwärtskalkulation beim letzten Vorgang angekommen ist, beginnt man von dort mit der Rückwärtskalkulation des eventuell vom Auftraggeber vorgegebenen spätesten Projektendes, als spätestes Ende. Die Differenz zwischen frühestem und spätestem Beginn ergibt den Gesamtpuffer.

Anschließend kann man dem hier gezeigten Beispielnetzplan die folgenden Informationen entnehmen:

Vorteile der Netzplantechnik


Der Netzplan ist eine sehr verständliche, anschauliche und aussagekräftige Darstellung, weil er einen ausgezeichneten Überblick über die Gesamtheit der Teilvorgänge eines Projekts und deren gegenseitigen Abhängigkeiten liefert. Durch die Abbildung des gesamten Projekts im Netzplan ist es notwendig, dieses gesamte Projekt zu durchdenken und sich nicht auf ein jeweiliges Teilprojekt zu beschränken. Der Netzplan an sich ist schnell erfassbar und daher auch leicht aktualisierbar und ermöglicht eine relativ exakte Vorhersage wichtiger Zwischentermine und des Endtermins. Weiterhin sind beim Netzplan zeitliche Engpässe (kritischer Pfad) und Pufferzeiten leicht erkennbar, die durch Projektmanagementsoftware zum Beispiel in verschiedene Farben für Vorgänge des kritischen Pfads vergeben werden können.

Im Gegensatz zur Planung mit Balkendiagrammen kann in der Netzplantechnik zwischen Ablauf- und Terminplanung unterschieden werden. Durch die Möglichkeit der Darstellung der logischen Abhängigkeiten zwischen Vorgängen kann ein Ablaufplan unabhängig von terminlichen Annahmen entwickelt werden. Kurz zusammengefasst lässt sich sagen:

Ein Beispiel einer Netzplan-orientierten Projektmanagementsoftware ist Micro Planner.

Nachteile der Netzplantechnik


Sekundärliteratur


Weblinks


Wiktionary: Netzplantechnik – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Einzelnachweise


  1. Vorgangsknoten-Netzplan
  2. Vorgangspfeil-Netzplan
  3. Entscheidungsbaum-Analyse
  4. Ereignisknoten-Netzplan
  5. Graphical Evaluation and Review Technique, 152 Seiten (PDF; 3,4 MB)
  6. DIN 69900. Projektmanagement – Netzplantechnik; Beschreibungen und Begriffe.
  7. Erhard Motzel: Projektmanagement Lexikon. 2. Auflage, Weinheim 2010: Wiley-VCH, S. 122. ISBN 978-3-527-50471-8








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Stand der Informationen: 03.07.2020 02:45:00 CEST

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