Netzplan. Zeitliche Engpässe erkennen.
Was zeigen Netzpläne? Wie erstellt man sie und welche Vorteile bietet die Netzplantechnik?
In einem Vorgangsknoten-Netzplan ist eine Aktivität als Knoten dargestellt. Dieser Knoten enthält Berechnungen zur Dauer, zu den Anfangs- und Endzeitpunkten und zu den Pufferzeiten der Aktivität.
Die Anordnungsbeziehung zwischen zwei Aktivitäten wird in einem Netzplan durch einen Pfeil dargestellt. In diesem Fall herrscht eine Ende-zu-Start-Beziehung: Die 2. Aktivität startet erst, wenn die 1. beendet ist.
Gibt es Verzögerungen im Projektverlauf, so wirken diese sich auf die Berechnungen der nächsten Aktivität aus. Hier verzögert sich der Start der nächsten Aktivität um 22 Tage. Dadurch ergibt sich ein Gesamtpuffer der nächsten Aktivität von 0, sodass sie kritisch für das Projekt wird. Der kritische Pfad ist durch die gestrichelte Linie gekennzeichnet.
Die Farben repräsentieren hier, in welchen Zuständen sich die Aktivitäten befinden.
Ziele der Netzplantechnik
Die Netzplantechnik verwendet Netzpläne als „grafische oder tabellarische Darstellung einer Ablaufstruktur, die aus Vorgängen bzw. Ereignissen und Anordnungsbeziehungen besteht“. So lautet die Definition der DIN 69 900, die Methoden zur Termin- und Ablaufplanung im Projektmanagement beschreibt. Was bedeutet das praktisch?
Wenn Sie die Netzplantechnik einsetzen, dann können Sie :
- den Ablauf Ihres Projekts visuell als Netzplan darstellen,
- abschätzen, ob Sie sich im Zeitplan befinden,
- Abhängigkeiten zwischen Aktivitäten und die Auswirkung von Terminverschiebungen schnell erkennen,
- kritische Aktivitäten und Abläufe identifizieren und als kritischen Pfad darstellen.
Was ein Netzplan darstellt
Ein Netzplan kann das gesamte Projekt beschreiben. Dann wird von einem Gesamtnetzplan gesprochen. Es ist ebenfalls möglich, Teilnetzpläne zu erstellen, die nur einen Teil des Projekts beschreiben und mit mindestens einem anderen Teilnetzplan verbunden sind. Diese Zerlegung in Teilnetzplänen heißt Netzplanzerlegung. Vorteil dieser Technik ist die Netzplanverdichtung:
Nicht alle Projektteilnehmer sind beispielsweise an eine Detailtiefe der Darstellung interessiert. Ein Manager auf höchster Ebene will z.B. nur den Netzplan der Meilensteine des Projekts sehen und nicht die Netzpläne zu den einzelnen Meilensteinen.
Einen Netzplan im Projektmanagement nutzen – das klingt vielversprechend.
Aber wahrscheinlich stellen Sie sich sofort die Frage: Was bedeuten all diese Felder und ihre Zahlen? Vielleicht mag es Sie sogar ein wenig an Sudoku erinnern – ein Rätselspiel, in dem Sie Nummern nach bestimmten Regeln herausfinden müssen. In gewisser Weise ähnelt ein Netzplan diesem Spiel, weil Sie auch hier Zahlen durch vorgegebene Formeln ermitteln. Allerdings ist ein Netzplan kein Spiel, sondern ein hilfreiches Mittel in Ihrem Projektmanagement.
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Wie Sie einen Netzplan erstellen
Um einen Netzplan zu erstellen, verwenden Sie Mittel aus der Graphentheorie, d.h. Knoten (in der Regel als Rechtecke dargestellt) und Pfeile. Ein Knoten entspricht einem Darstellungselement zur Beschreibung eines Verknüpfungspunktes und ein Pfeil einem Darstellungselement zur Beschreibung des Sachverhalts zwischen zwei Knoten. Ein Weg ist eine Folge von Pfeilen (auch Kante genannt).
Als Verknüpfungspunkt bzw. Sachverhalt kennt der Netzplan Vorgänge, Ereignisse und Anordnungsbeziehungen:
Vorgang: Aktivität mit definierten frühesten und spätesten Anfangs- und Endzeitpunkt
Ereignis: Definierter und beschreibbarer Zustand im Projektablauf
Anordnungsbeziehung: Fachliche, personelle und technische Abhängigkeit zwischen einzelnen Vorgängen; besteht immer zwischen genau zwei Knoten
Das bedeutet: Knoten können entweder Vorgänge oder Ereignisse repräsentieren. Pfeile sind Vorgänge oder Anordnungsbeziehungen. Was genau sie sind, ist abhängig vom gewählten Netzplanverfahren. In der Praxis bewährt und im Projektmanagement verbreitet hat sich als Verfahren der Vorgangsknoten-Netzplan. Dieser Netzplan stellt Vorgänge – d.h. Aktivitäten des Projekts – durch Knoten dar und verbindet diese mit Pfeilen als Anordnungsbeziehung.
Jeder Netzplan braucht immer einen Startknoten wie z.B. Projektstart und einen Endknoten wie z.B. Projektende. Danach definieren, beschreiben und setzen Sie alle weitern Vorgänge in Beziehung. Erst dann beginnt die eigentliche „Arbeit“ mit dem Netzplan: Die Zeitberechnungen für jeden Vorgangsknoten.
Welche Berechnungen ein Vorgang im Netzplan enthält
Aktivität eines Netzplans mit Anfangs- und Endzeitpunkten sowie den Puffern
Jeder Vorgangsknoten beinhaltet den Namen der Aktivität, eine Nummer, eine Gesamtdauer, jeweils zwei Zeitpunkte für den Start und das Ende der Aktivität und Pufferzeiten. Die eingetragenen Zahlen entsprechen aufgerundeten Personentagen. In diesem Beispiel können Sie sehen, dass die 2. Aktivität 10 Tage dauert. Der frühste Anfangszeitpunkt ist der 20. Tag im Projekt. Da die Aktivität insgesamt 10 Tage dauern soll, ist dadurch der frühste Endzeitpunkt Tag 30 im Projekt. Als Gesamtpuffer-Zeit rechnet man 143 Tage ein. Also ist der späteste Anfangszeitpunkt der 163. Tag im Projekt. Mit 10 Tagen Dauer ergibt sich dann der 173. Tag als spätester Endzeitpunkt.
Mithilfe dieser Werten lassen sich die eigentlichen Vorteile von Netzplänen nutzen – die Pufferzeiten spielen dafür eine besonders große Rolle. Puffer entsprechen Zeitreserven, die Sie nutzen, um Aktivitäten nach hinten zu verschieben. So können Sie trotz Verzögerungen doch noch den festgelegten Termin für das Projektende einhalten.
Der Gesamtpuffer sagt Ihnen beispielsweise, um wie viel Tage Sie eine Aktivität verschieben können, ohne den spätmöglichsten Anfangszeitpunkt der nachfolgenden Aktivität zu verschieben.
Der Freie Puffer gibt Auskunft darüber, wie viel Tage eine Aktivität in Anspruch nehmen kann, ohne den frühestmöglichen Anfangszeitpunkt der nachfolgenden Aktivität zu beeinflussen. Der Freie Puffer ist nie höher als der Gesamtpuffer.
Der kritische Pfad im Netzplan
Wenn Sie die Gesamtpufferzeit für eine Aktivität verbrauchen (GP = 0), verschiebt sich nur der frühste Beginn der nachfolgenden Aktivität. Der Endtermin des Projekts verzögert sich jedoch nicht. Wenn Sie jetzt aber eine Aktivität mit einer Gesamtpufferzeit von 0 verschieben wollen, dann verschiebt sich das Projektende nach hinten. Eine Aktivität mit einer Gesamtpufferzeit von 0 ist somit kritisch. Folgen mehrere kritische Aktivitäten, so wird die Kette dieser Aktivitäten kritischer Pfad (auch Kritischer Weg) genannt. In einem Netzplan ist solch ein kritischer Pfad visuell hervorgehoben, um ihn schnell erkennen zu können und frühzeitig Gegenmaßnahmen zu treffen, z.B. durch eine gestrichelte Linie.
Wie Sie im Netzplan die Zeitpunkte und Puffer berechnen
Mit der Vorwärtsrechnung berechnen Sie die die frühestmöglichen Anfangszeitpunkte und Endzeitpunkte der Aktivitäten:
- Bei der 1. Aktivität des Netzplans ist FAZ = 0.
- Dann ist FEZ = FAZ + D.
- Wenn die nächste Aktivität j (Nachfolger) keine andere Anordnungsbeziehung hat, dann ist der FEZ des Vorgängers i der FAZ dieser Aktivität FEZ(i) = FAZ(j).
- Falls mehrere Pfeile in j einmünden, ist der höchste FEZ-Wert der Vorgänger = FAZ(j).
Rückwärtsrechnung
Die Rückwärtsrechnung liefert die spätmöglichsten Anfangszeitpunkte und Endzeitpunkte der Aktivitäten:
- Bei der letzten Aktivität des Netzplans ist FEZ = SEZ.
- Dann ist SAZ = SEZ − D.
- Falls von der nächsten Vorgänger-Aktivität i kein anderer Pfeil ausgeht, ist SAZ der folgenden Aktivität j der SEZ dieser Aktivität i SAZ(j) = SEZ(i).
- Falls mehrere Pfeile von i ausgehen, ist der niedrigste SAZ-Wert der Nachfolger = SEZ(i).
Der Gesamtpuffer berechnet sich durch:
GP = SEZ – FEZ = SAZ – FAZ
Der Freie Puffer berechnet sich durch:
FP = FAZ (Nachfolger-Aktivität) – FEZ (Vorgänger-Aktivität).
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Wie der Kontrollfluss die Berechnung im Netzplan beeinflusst
Die vorhergehenden Beispiele gehen davon aus, dass jede Aktivität beendet sein muss, damit die nächste Aktivität starten kann. Man spricht dann auch von einer Ende-zu-Start-Beziehung. Was ist aber, wenn der Start einer Aktivität abhängig vom Start einer anderen Aktivität ist? Oder wenn eine Aktivität erst abgeschlossen sein kann, wenn auch die vorherige Aktivität abgeschlossen ist? Solche Fragestellungen ergeben sich immer wieder in einem Projekt. Zum Beispiel kann die Einführung des neuen Back-Up-Server erst abgeschlossen werden, wenn der alte Back-Up-Server abgeschaltet ist. Diese Abhängigkeiten beeinflussen die möglichen Anfangs- und Endzeitpunkte nachfolgender Aktivitäten. Verzögerungen in diesen Kontrollfluss wirken sich ebenso auf die Berechnung aus: Wenn sich z.B. der Start einer Aktivität um 5 Tage verzögert und diese abhängig vom Ende einer vorherigen Aktivität ist, dann wird die Verzögerung auf den frühsten Anfangszeitpunkt dieser Aktivität berechnet.
Ende zu Ende
beide Aktivitäten enden gleichzeitig
FAZ (Nachfolger-Aktivität) = FEZ (Vorgänger-Aktivität) + Verzögerung – D (Nachfolger-Aktivität)
SEZ (Nachfolger-Aktivität) = SEZ (Vorgänger-Aktivität) – Verzögerung
Start zu Start
Vorgänger- und Nachfolger-Aktivität beginnen gleichzeitig
FAZ (Nachfolger-Aktivität) = FAZ (Vorgänger-Aktivität) + Verzögerung
SEZ (Nachfolger-Aktivität) = SAZ (Vorgänger-Aktivität) – Verzögerung + D (Nachfolger-Aktivität)
Ende zu Start
Vorgänger-Aktivität muss beendet sein, damit die Nachfolger-Aktivität starten kann
FAZ (Nachfolger-Aktivität) = FEZ (Vorgänger-Aktivität) + Verzögerung
SEZ (Nachfolger-Aktivität) = SAZ (Vorgänger-Aktivität) – Verzögerung
Start zu Ende
bevor die Nachfolger-Aktivität beginnen kann, muss die Vorgänger-Aktivität beendet sein (ergibt einen negativen Puffer)
SAZ (Nachfolger-Aktivität) = FAZ (Vorgänger-Aktivität) – Verzögerung – D (Nachfolger-Aktivität)
SEZ (Nachfolger-Aktivität) = SEZ (Vorgänger-Aktivität) + Verzögerung + D (Nachfolger-Aktivität)
Vorteile von Netzplänen zusammengefasst
Sie sehen schon: Sie müssen rechnen. Je nach Projektgröße sehr viel. Dafür erhalten Sie aber auf einen Blick die wichtigsten Informationen über Ihr Projekt:
- Sie wissen immer, wie sich Terminverschiebungen auf das Projekt auswirken.
- Sie wissen immer, welche Abhängigkeiten zwischen den Aktivitäten herrschen.
- Sie wissen immer, welche Aktivitäten sich nicht verzögern dürfen, wenn Sie den Endtermin des Projekts einhalten wollen.
- Sie wissen immer, welche Aktivitäten auf dem kritischen Pfad und damit entscheidend für den Projekterfolg sind.
Die hohe Kunst in der Verwendung von Netzplänen im Projektmanagement ist es dann, den passenden Detaillierungsgrad zu finden: Je mehr Aktivitäten Sie darstellen, desto mehr Überblick haben Sie, aber desto mehr Abhängigkeiten ergeben sich. In der Praxis bedeutet das: Rechnen, rechnen, rechnen. Schließlich müssen Sie den Plan aktuell halten, wenn sich im laufenden Projekt Änderungen ergeben. Im modernen Projektmanagement berechnet man daher kaum noch Netzpläne „per Hand“, sondern verwendet eine spezielle Projektmanagement-Software dazu. Auf diese Weise lässt sich dieses „Sudoku“ ganz einfach lösen!
Wollen Sie auch die Vorteile von Netzplänen nutzen?
Dann verwenden Sie ein Tool, das Ihnen eine Netzplan-Vorlage bietet und den Änderungs- und Aktualisierungsaufwand gering hält. Basierend auf Ihren Projektdaten können Sie Gesamtnetzpläne, aber auch Teilnetzpläne durch Filterungstechniken erstellen. Lassen Sie das Tool die Anfangs- und Endzeitpunkte, Pufferzeiten sowie den kritischen Pfad basierend auf den Aktivitäten in Ihrem Projekt berechnen und erstellen Sie mit wenigen Klicks einen Netzplan als PDF oder MS Visio-Datei.