Netzplantechnik
28.05.2008 Christiane Robus 2
Inhalt
Geschichte / Grundlagen / Modelle
Darstellung / Elemente / Beziehungen
Beispiel eines MPM
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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
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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
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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)
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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.
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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)
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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
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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
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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
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Darstellungselemente1
VKN (Vorgänge als Knoten dargestellt)
VPN (Vorgänge als Pfeile dargestellt)
EKN (Ereignisse als Knoten dargestellt)
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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?
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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
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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
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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
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Ende-Ende-Beziehung1
Endfolge Ende eines Vorgangs hängt von Ende des vorigen ab
Verwendet um Vorgänge nach hinten zeitlich zu begrenzen
Im VKN
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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
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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
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Beispiel eines Vorgangsknotennetzplanes3
Situation: Vorbereitung einer Lasagneparty
Aufgabe Bezeichnung Dauer Vorgänger
A Einkaufen der Zutaten 10 -
B Pilze schneiden 5 A
C Tomatensauce kochen 2 A
D Mozzarella schneiden 4 A
E Eier und Käse vermischen 4 D
F Käse-Sahne-Sauce kochen 7 D
G Vermischen zu Füllung 4 B, C, E
H Lasagne Nudeln kochen 8 C
I Lasagne bereiten und backen 20 F, G, H
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Beispiel eines Vorgangsknotennetzplanes3
A 10 B 5
C 2
D 4 E 4
F 7
G 4
H 8
I 200 10
0 10
10 12
12 14
10 15
13 18
10 14
10 14
12 20
14 22
14 18
14 18
14 21
15 22
18 22
18 22
22 42
22 420
2
3
0
2
0
1
0 0
Kritischer Weg
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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