Können deterministische Netzplantechniken die Ablaufplanung innovativer Vorhaben unterstützen?

INHALTSVERZEICHNIS

Abbildungsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

1. Einführung

2. Besonderheiten der Planung von innovativen Projekten

3. Deterministische Netzplantechniken
3.1 Elemente und Planung eines Netzplanes
3.2 Netzplanmethoden
3.2.1 Vorgangsknotennetzpläne
3.2.2 Vorgangspfeilnetzpläne
3.2.3 Ereignisknotennetzpläne
3.3 Weitere Aspekte der Netzplantechnik
3.3.1 Teilnetztechnik
3.3.2 EDV – Unterstützung
3.4 Vorteile von deterministischen Netzplantechniken
3.5 Nachteile von deterministischen Netzplantechniken

4. Zusammenfassung

Literaturverzeichnis

ABBILDUNGSVERZEICHNIS

MPM – Netzplan

CPM – Netzplan

PERT - Netzplan

ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1. Einführung

Während der letzten 50 Jahre haben sich die Verflechtungen und die Arbeitsteilung innerhalb von Unternehmen stark erhöht. Zugleich wuchs der Termindruck infolge der stärkeren Konkurrenz ständig an. Dies sind nur einige Gründe, die es erforderlich machten, neue Projektplanungsinstrumente zu entwerfen.^[1]

Bereits vor über 100 Jahren entwickelte Henry L. Gantt ein erstes graphisches Planungs-instrument, wodurch die Terminierung übersichtlicher wurde. Jedoch weisen die sogenannten Gantt-Diagramme (benannt nach Henry Gantt) einige Schwächen auf, wodurch sie für die heutigen komplexen Projekte weniger tauglich sind. In den 50er Jahren des letzten Jahrhunderts wurden erstmals Verfahren der Netzplantechnik entwickelt.^[2] Eine der ersten Anwendungen der Netzplantechnik lag in Bauprojekten des Militärs (U-Boote). Infolge der großen Erfolge, wurde damit begonnen, die Technik auch auf zivile Vorhaben zu übertragen.^[3] Es bleibt zu untersuchen, ob sich die deterministische Netzplantechnik auch für die Ablaufplanung von innovativen Projekten eignet.

Die vorliegende Arbeit besteht aus zwei wesentlichen Teilen. Im ersten Teil, der das Kapitel zwei einschließt, wird auf die Besonderheiten der Planung von innovativen Vorhaben eingegangen. Der zweite Teil der Arbeit, der das Kapitel drei umfasst, beschäftigt sich mit dem Vorgehen, den verschiedenen Methoden, weiteren Aspekten sowie den wesentlichen Vor- und Nachteilen der deterministischen Netzplantechnik in Bezug auf innovative Projekte. Abschließend erfolgt eine Zusammenfassung der Ergebnisse.

2. Besonderheiten der Planung von innovativen Projekten

Innovative Projekte^[4] weisen die Besonderheit auf, dass die Einhaltung von Terminen eine überaus große Rolle spielt. Denn vom Einhalten von Terminen ist u.U. die Zukunft eines Unternehmens abhängig. Beispielhaft sei die Entwicklung eines PKW angeführt: Wenn ein PKW–Hersteller es nicht schafft, ein neues Modell innerhalb einer marktüblichen Zeitspanne zu entwickeln und einzuführen, führt dies zum Verlust von Marktanteilen. Als Folge können Gewinneinbußen resultieren.^[5] In diesem Zusammenhang ist die Überwachung eines Projektes wichtig. Die Überwachung verhindert große Abweichungen vom Plan während des Ablaufs. Eine kontinuierliche Überwachung ermöglicht es, im Rahmen eines Planungsinstruments, frühzeitig Gegenmaßnahmen einzuleiten. Voraussetzung ist eine Momentaufnahme des Projekts, welche das Planungsinstrument leisten sollte.

Zusätzlich müssen Projekte der Forschung und Entwicklung (F&E) spontan abänderbar, d.h. flexibel sein. Besonders die Entwicklung innovativer Projekte kann dazu führen, dass sich die Planung aufgrund neuer Technologien oder veränderter Strategien rasch ändert.^[6] Folglich ist der zukünftige Projektverlauf bei F&E–Vorhaben unklar. Der weitere Projektverlauf hängt oftmals von entscheidenden Forschungsergebnissen ab, die sich erst im Laufe des Projekts ergeben. Beispielsweise kann die Entwicklung eines Medikamentes von Laborergebnissen abhängen. Des Weiteren sind einfach viele in der Zukunft liegende Entscheidungen nicht im Vorhinein planbar. Dies verursacht eine Unsicherheit in der Planung.^[7]

Überdies spielen Kosten bei innovativen Vorhaben eine große Rolle. Sie liegen für F&E in hochinnovativen Unternehmen doppelt so hoch, wie in anderen Industriezweigen.^[8] Umso wichtiger ist eine gute Kostenabschätzung im Vorfeld von F&E–Projekten. Dementsprechend müssen die Kosten bei der Ablaufplanung idealer Weise im Instrument integriert werden. Eine Kostenplanung umfasst eine Budgetierung und eine Planung. Die Kosten können in der jeweiligen F&E-Abteilung anhand einer Vorkalkulation geschätzt werden. Jedoch müssen sie sich im Endeffekt an den tatsächlich verfügbaren und zugewiesenen Mitteln orientieren (Budget).^[9] Die Kostenschätzung kann anhand verschiedener Methoden geschehen. Eine in der Praxis häufig genutzte Methode ist die Expertenbefragung. Dabei entscheidet ein einzelner Entwickler über die zu erwartenden Kosten. Im Fall von Mehrfachbefragungen werden mehrere Experten dazu aufgerufen, eine Schätzung der Kosten abzugeben.^[10]

Alle möglichen Aspekte von F&E-Vorhaben sollten idealer Weise in eine Planungsmethode integriert werden.

3. Deterministische Netzplantechniken

3.1 Elemente und Planung eines Netzplanes

Zunächst ist die Unterscheidung zwischen stochastischen und deterministischen Netzplantechniken von Bedeutung. Bei den stochastischen Netzplantechniken werden Wahrscheinlichkeitsvorgaben für Vorgänge ermittelt, von denen der weitere Projektverlauf abhängt. Dagegen werden in deterministischen Netzplänen Dauer und Abläufe vorgegeben (d.h. ohne Wahrscheinlichkeiten). Zudem müssen in deterministischen Netzplänen, im Unterschied zu stochastischen Netzplänen, alle Wege im Netzplan auch durchlaufen werden.^[11]

Bevor mit der Zeichnung eines Netzplanes begonnen werden kann, sind einige grundlegende Schritte erforderlich.

Ein Netzplan besteht aus drei Hauptelementen: Vorgänge, Ereignisse und Abhängigkeiten zwischen Vorgängen.^[12] Ein Vorgang nimmt eine gewisse Zeitspanne in Anspruch und verfügt über ein Anfang und ein Ende. Ein Ereignis ist definiert als der Punkt, bei dem ein Projektzustand erreicht wird.^[13]

Die Planung eines Netzplanes erfolgt nach folgendem Schema: Zunächst erfolgt die Definition der Aufgaben (Projektdefinition). Sie enthält das Projektziel, Teilprojekte und Kompetenzen während des Projektablaufs.

Danach folgt in der Projektanalyse eine Untergliederung in Teilaufgaben. Dies lässt sich anhand eines Projektstrukturplanes erreichen. Dieser analysiert Projekte bezüglich ihrer Aufgaben. Dabei werden die einzelnen Aufgaben in Teilaufgaben zerlegt. Am Ende stehen sogenannte Arbeitspakete, die oft aus Vorgängen bestehen und für die Bildung der späteren Netzpläne von Bedeutung sind. Projektstrukturpläne bilden ein erstes übersichtliches und einfaches Abbild der Ebenen und Teilaufgaben.^[14] Unterscheiden lassen sich drei Arten von Projektstrukturplänen: objektorientierte, funktionsorientierte und ablauforientierte Projektstrukturpläne. Objektorientierte Projektstrukturpläne nehmen die Aufteilung anhand von technischen Strukturen des Produkts vor. Funktionsorientierte Projektstrukturpläne gliedern die Projekte nach Funktionsbereichen in der Entwicklung, z.B. Produktentwurf, Konstruktion. Ein ablauforientierter Projektstrukturplan strukturiert die Arbeitspakete dagegen gemäß den einzelnen Prozessschritten.^[15]

Des Weiteren muss die Reihenfolge der Vorgänge (Ablaufplanung ) festgelegt werden. Es muss ersichtlich sein, welche Vorgänge gleichzeitig begonnen und welche erst nach Ende eines vorangegangen Vorgangs begonnen werden können. Beispielsweise sollte einer Werbekampagne (Nachfolger) eine Marktuntersuchung (Vorgänger) vorausgehen. Hier werden also die Anordnungsbeziehungen bzw. Abhängigkeiten zwischen Vorgängen festgelegt, was anhand einer Vorgangsliste möglich ist.^[16]

Danach folgt die Zeitplanung des Projekts, in der das zeitliche Verhältnis dargestellt wird. Die Zeitberechnung ist von den einzelnen Methoden der Netzplantechnik abhängig. Deshalb wird darauf im weiteren Verlauf der Arbeit eingegangen.

Ein nächster Schritt kann die Kosten einschließen. Einem Vorgang kann eine Kostenstelle zugeordnet werden. Voraussetzung ist, dass die Kosten auch eindeutig Kostenstellen bzw. Vorgängen zugeordnet werden können (Einzelkosten). Im Fall der nicht eindeutigen Zuordnung von Kosten (Gemeinkosten) können sie trotzdem in Form von fest-gelegten Zuschlägen auf die Einzelkosten Berücksichtigung finden.^[17]

Schließlich besteht die Möglichkeit, auch Kapazitäten zu berücksichtigen. Dazu bedarf es zunächst einer Bedarfsermittlung. Darin wird geklärt, wann es zu welchem Bedarf an Produktionsmitteln kommt (grafisch darstellbar mit Kapazitätsprofilen). Mit Hilfe der Netzpläne, in denen die Termine festgelegt sind, kann eine Bedarfsoptimierung erfolgen und somit eine gleichmäßigere Auslastung gewährleistet werden. Einzelne Vorgänge können zeitlich verschoben werden, ohne dass es zu einer Terminüberschreitung kommt.^[18]

Es werden drei Arten von deterministischen Netzplänen unterschieden, die im nächsten Abschnitt 3.2 vorgestellt werden.

3.2 Netzplanmethoden

3.2.1 Vorgangsknotennetzpläne

Zur ersten Art von deterministischen Netzplänen gehört der Vorgangsknotennetzplan. Der Name Vorgangsknotennetzplan (VKN) rührt daher, dass Vorgänge in dieser Methode als Knoten bezeichnet werden und im zugehörigen Netzplan als Kästchen eingezeichnet werden. In die Kästchen werden u.a. Vorgangsnummern, Vorgangsdauer, Vorgangsbeschreibungen und Pufferzeiten eingetragen.^[19] Pufferzeiten sind allgemein zeitliche Spielräume im Netzplan.^[20] Die Kästchen werden anhand der Vorgangsliste durch Pfeile verbunden und gemäß der Reihenfolge der Vorgänge nummeriert. Abhängigkeiten zwischen den Vorgängen werden im VKN als Pfeil dargestellt.^[21]

Nun müssen die Zeiten berechnet werden. Grundsätzlich bleibt es dem Planer frei, welche Zeiteinheit (z.B. Tage) er wählt. Generell wird eine Vorwärts- und Rückwärtsrechnung unterschieden. Im Fall der Vorwärtsrechnung soll ermittelt werden, wann mit einem Vorgang frühestens begonnen werden darf und wann er frühestens beendet sein kann. Diese Zeiten werden als früheste Anfangszeitpunkte (FAZ) und früheste Endzeitpunkte (FEZ) bezeichnet. Am Startpunkt des Projektes wird mit dem FAZ Null begonnen. Wenn z.B. der erste Vorgang sieben Tage in Anspruch nimmt (Dauer), dann kann der nächste Vorgang erst nach sieben Tagen beginnen. Somit ist der FAZ für den zweiten Vorgang der siebte Tag und der FEZ des ersten Vorgangs der sechste Tag. Im Fall von mehreren Vorgängern wird der größte FEZ des Vorgängers als FAZ des Nachfolgers angesetzt. In Formeln ausgedrückt, lassen sich die Zeiten wie folgt berechnen:

FAZ_x = max(FEZ_v) + 1 (1)

FEZ_x = FAZ_x + T_x – 1 (2)

Der betrachtete Vorgang wird mit _x gekennzeichnet. Dabei ist Index v der Vorgänger von _x und T_x die Dauer von _x.

In der Rückwärtsrechnung wird davon ausgegangen, dass der späteste Endzeitpunkt des Gesamtprojekts vorgegeben ist. Hiervon ausgehend müssen die spätesten End- (SEZ) und Anfangszeitpunkte (SAZ) ermittelt werden. Wenn beispielsweise die Gesamtprojektdauer 42 Tage (SEZ) und die Dauer des letzten Vorgangs sieben Tage beträgt, dann ergibt sich als SAZ des letzten Vorgangs der 36. Tag. Für den davor liegenden Vorgang resultiert als SEZ der 35. Tag. Als SAZ des ersten Vorgangs des Projekts muss sich Null ergeben. Auch SAZ und SEZ lassen sich durch Formeln errechnen:

SEZx = min(SAZn) – 1 (3)

[...]

^[1] Vgl. Groh / Gutsch, 1982, S.3-5

^[2] Vgl. Hennicke, 1991, S.7-8, S.14-15

^[3] Vgl. Groh / Gutsch, 1982, S.4-7

^[4] „Ein Projekt ist ein zeitlich räumlich und sachlich begrenztes, komplexes Arbeitsvorhaben, bei dem durch den Einsatz von Verbrauchsgütern (Material), Nutzungsgütern und Arbeitskräften eine bestimmte Zielsetzung (Aufgabe) zu erreichen ist.“ Schwarze, 1983, S.9

^[5] Vgl. Groh / Gutsch, 1982, S.4

^[6] Vgl. Völzgen, 1971, S.1

^[7] Vgl. Dathe, 1971, S.150

^[8] Vgl. Reschke / Schelle / Schnopp, 1989b, S.663

^[9] Vgl. Burghardt, 1988, S.239-246

^[10] Vgl. Burghardt, 1995, S.95-97

^[11] Vgl. Burghardt, 1988, S.188

^[12] Vgl. Corsten, 2000, S.149

^[13] Vgl. Altrogge, 1979, S.181

^[14] Vgl. Schwarze, 1990, S.32-37

^[15] Vgl. Burghardt, 1995, S.66-68

^[16] Vgl. Schwarze, 1990, S.41-45

^[17] Vgl. Groh / Gutsch, 1982, S.81-86

^[18] Vgl. Corsten, 2000, S.190-191

^[19] Vgl. Corsten, 2000, S.149-155

^[20] Vgl. Altrogge, 1979, S.184

^[21] Vgl. Corsten, 2000, S.149-155