Netzplantechnik (NPT)

ist ein Verfahren zur Planung komplizierter Vorhaben, die aus einer Vielzahl einzelner und zeitlich voneinander abhängiger Teilaufgaben bestehen. Dabei werden die Teilaufgaben abgegrenzt, ihr Zeitbedarf ermittelt und ihre Beziehungen zueinander (Reihenfolge, gegenseitige Abhängigkeit) festgestellt. Die graphische Darstellung dieses Gefüges liefert den Netzplan. NPT kann auch mit EDV verarbeitet werden. Beispiele: Anlagenbau, Großinvestitionen, Produkt-Neueinführung im Markt.

Nach DIN 69 900 versteht man hierunter Verfahren zur Projektanalyse, -planung, -Steuerung und -Überwachung. Der Netzplan ist eine grafische Darstellung von Ablaufstrukturen und zeigt die logische und zeitliche Aufeinanderfolge von Vorgängen (Abiaufschritten) innerhalb des Projektes. Einzelne Teilvorgänge müssen voneinander abhängig (Netzplantechnik, Anwendbarkeit der) sein, wobei diese Abhängigkeit z. B. zeitlich, technisch oder wirtschaftlich begründet sein kann.
Die Elemente, deren sich die NPT bedient, sind
1. funktional gesehen: Vorgänge (= Aktivitäten, Tätigkeiten). Diese sind zeitbeansprlichende Abiaufschritte mit genau definiertem Anfang und Ende. Ereignisse. Diese sind definierte Zustände im Projektablauf, welche keine Zeit in Anspruch nehmen. Jeder Vorgang wird durch zwei Ereignisse, das Anfangs und das Endereignis begrenzt. Anordnungsbeziehungen. Hierunter versteht man die Abhängigkeit zwischen zwei Vorgängen bzw, Ereignissen.
2. formal gesehen:
Knoten, Pfeile (= gerichtete Kanten). Diese dienen zur Abbildung der funktionalen Elemente. Durch Zuordnung der funktionalen Elemente zu den formalen sind drei Netzplantypen entwickelt worden:
(1) Vorgangspfeilnetze (VPN), z. B. CPM (Critical Path Method) und RAMPS.
(2) Vorgangsknotennetze (VKN), z. B. BKN (Baukasten-Netzplan), HMN (Hamburger Methode derNetzplantechnik), PD (PrecedenceDiagramming), PCS (Project ControlSystem), PMS (Project ManagementSystem) PPS (Projekt-Planungs- und Steuerungs-System), Sinetik (SiemensNetzplantechnik), » MPM (MetraPotential Methode).
(3) Ereignisknotennetze (EKN) z. B. PERT (Program Evaluation andReview Technique).
Je nachdem, ob der Vorgang oder das Ereignis im Mittelpunkt der Betrachtung bei der Projektplanung steht, läßt sich ein vorgangsorientierter oder ein ereignisorientierter (hierbei werden Vorgänge nicht dargestellt) Netzplan aufstellen. Die weltweit bekanntesten Verfahren der Zeitplanung sind die Critical Path Method (CPM), die Metra Potential Methode (MPM) und Program Evaluation and Review Technique (PERT). Die letztere läßt die Verarbeitung stochastisch verteilter Aktivitätsdauern zu. In der Bundesrepublik Deutschland sind in der Praxis die Vorgangsknotennetze, z. B. BKN und Sinetik, am gebräuchlichsten, zumal für sie entsprechende Software und deutschsprachige Anleitungen vorhegen. Mit der NPT ermittelt man den Endtermin des Projektes, den kritischen Pfad (Pfad, kritischer), die Pufferzeiten (Schlupfzeiten) und die frühest möglichen und spätest zulässigen Anfangs und Endtermine jedes Vorganges.

graphisches Verfahren zur Koordination, Planung und Überwachung komplexer Abläufe. Zu berücksichtigende Größen sind Zeit, Kosten, Produktionsfaktoren sowie alle sonstigen, den Ablauf eines Projektes beeinflussende Größen.
Planungsmethode, bei der Aktivitäten nach ihrem Zeitbedarf und der Abhängigkeit in ihrer Reihenfolge geplant werden.

Graphisches Planungsverfahren zur Ablauf- und Terminplanung sowie zur Darstellung und Kontrolle von Projekten (Basierend auf der Graphentheorie). Hierzu werden alle Einzelvorgänge, welche für das Gesamtprojekt notwendig sind, nach ihren gegenseitigen Abhängigkeiten (= Anordungsbeziehungen, Vorgänger-Nachfolger-Beziehungen) und ihrem Zeitbedarf geordnet und eingetragen. Dies kann z.B. mit Hilfe der Critical Path Method in Form eines Vorgangspfeilnetzes geschehen, wobei die Vorgänge als Pfeile dargestellt werden, welche in Knoten als Ereignisse zusammenlaufen. Der Netzplan dient dann bei der Durchführung des Projektes als Informationsbasis für alle daran Beteiligten. Darüberhinaus bietet die Netzplantechnik dem Anwender Transparenz und Überschaubarkeit im Projektablauf und zeigt frühzeitig Planabweichungen an, so daß Gegenmaßnahmen ergriffen werden können.

Die Netzplantechnik umfaßt alle Verfahren zur Beschreibung, Planung, Steuerung und Kontrolle komplexer Abläufe auf der Grundlage der Graphentheorie, wobei Termine, Kosten und Kapazitäten berücksichtigt werden können. Der Gegenstand der Netzplantechnik sind Projekte. Der Projektablauf wird in Vorgänge oder Aktivitäten zerlegt. Die graphische Darstellung des Ablaufes und der Abhängigkeiten der Vorgänge untereinander wird als Netzplan bezeichnet. In einem Netzplan werden die Vorgänge und Ereignisse eines Ablaufes und deren Abhängigkeiten in Symboldarstellungen mit Knoten und Pfeilen wiedergegeben. Die sich daraus ergebenden drei verschiedenen Netzplantypen sind der Vorgangspfeilnetzplan, der Vorgangskontennetzplan und der Ereignisknotennetzplan. Die bekanntesten Methoden der Netzplantechnik sind die Critical Path Method (CPM), die Metra-Potential-Method (MPM) und die Program Evaluation and Review Technique (PERT).

Methodik zur Terminplanung von Projekten auf der Basis der Graphentheorie. Die heutigen Modelle und Verfahren gehen auf drei um 1957/58 zeitlich parallel entwickelte Methoden zurück, die Critical Path Method (CPM), die Program Evaluation and Review Technique (PERT) und die Metra Potential- Methode (MPM). Heute verwendet man überwiegend die Einteilung in Vorgangsknotennetze (MPM-orientiert) und Vorgangspfeilnetze (CPM-orientiert). Zur Anwendung der Netzplantechnik werden Projekte in einzelne Vorgänge zerlegt, die in ihren gegenseitigen terminlichen Abhängigkeiten als gerichteter Graph bzw. Netzplan (Graphentheorie) dargestellt werden. Bei den Vorgangsknotennetzen werden die Vorgänge durch die Knoten des Graphen repräsentiert, während in den Pfeilen die Anordnungsbeziehungen zwischen den Vorgängen zum Ausdruck kommen. Bei den Vorgangspfeilnetzen werden die Vorgänge durch Pfeile dargestellt, die in den Knoten als "Ereignisse" zusammenlaufen. Nach Aufstellen des Strukturzusammenhanges zwischen den Vorgängen im Netzplan werden den Vorgängen die Ausführungszeiten zugeordnet (bei Vorgangsknotennetzen ferner den Anordnungsbeziehungen die möglichen zeitlichen Abstände zwischen den Vorgängen). Auf der Basis dieser Zeiten können sodann durch zwei Rechengänge die Termine für alle Vorgänge festgelegt werden. Dabei dienen die "Vorwärtsrechnung" als erster Rechengang der Bestimmung der frühesten Anfangs- und Endtermine der Vorgänge, die "Rückwärtsrechnung" als zweiter Rechengang der Bestimmung der spätesten Anfangs- und Endtermine der Vorgänge. Die Differenz zwischen spätesten und frühesten Terminen wird als "Pufferzeit" bezeichnet. Vorgänge mit einer Pufferzeit von Null heissen "kritische" Vorgänge. Sie bilden den "kritischen Weg". Verzögerungen bei den kritischen Vorgängen führen zu Verzögerungen des gesamten Projektes. Die Netzplantechnik hat unter den Modellen und Verfahren des 0perations Research die grösste Verbreitung gefunden. Bei praktisch allen grossen Projekten der Industrie und der öffentlichen Verwaltung wird die Netzplantechnik zur Terminplanung eingesetzt. Mit EDV-Standardprogrammen lassen sich Projekte mit vielen tausend Vorgängen planen und verwalten.

Netzplantechnik (NPT), Netzwerktechnik ist der Sammelbegriff für eine Gruppe grafisch-mathematischer Verfahren zur Planung komplexer Projekte mit dem Ziel, alle Arbeitsschritte zu erfassen und optimal zu koordinieren. Die NPT kann eingesetzt werden zur

- Strukturplanung,
- Zeitplanung,
- Kapazitätsplanung,
- Kostenplanung,
- Liquiditätsplanung,
- Durchführungskontrolle.

Die Kostenplanung baut auf der Struktur-, Zeit- und Kapazitätsplanung auf. Bewertet man die Vorgangsdauern mit den zugehörigen Kosten und spielt die Alternativen durch, so läßt sich die kostenminimale Projektdauer bestimmen.

Verfahren: Die bekanntesten Verfahren der NPT sind:

PERT = Program Evaluation and Review Technique,
CPM = Critical Path Method,
MPM = Metra Potential Method,
LESS = Least Cost Estimating Scheduling,
RAMPS = Resources Allocation and Multi Project Scheduling.

Beispiel: Die Anwendungsmöglichkeiten der NPT sind vielgestaltig:
- Entwicklung von Waffen- und Nachrichtensystemen (PERT erwies sich bei Entwicklung und Bau der amerikanischen Polaris-Raketen als so wirkungsvoll, daß der Einsatz der NPT für die Erlangung von Regierungsaufträgen in den USA obligatorisch wurde);
- Planung größerer Bauvorhaben (Brücken, Fabriken, E-Werke, Krankenhäuser);
- Installation und Programmierung von EDV-Anlagen;
- Wartungs- und Reparaturplanung von Großanlagen (Flugzeuge, Schiffe, Raffinerien);
- Erprobung und Markteinführung neuer Produkte.

(insbesondere bei Operations Research) Ein wesentliches Teilgebiet des Operations Research, besonders geeignet für die Planung, Steuerung, Überwachung und Kontrolle komplexer Prozesse und Projekte, ist die Netzplantechnik. Die klassischen Methoden sind die Methode des kritischen Weges (Critical Path Method, CPM, USA, 1957-59), die Methode PERT (Project Evaluation and Review Technique, US-Navy, 1958) und die Metra-Potenzial-Methode (MPM, Firmenverband METRA, Frankreich, 1958). Die graphische Darstellungsform ist der Netzplan. Die Netzplantechnik dient der Analyse und Beschreibung von zeit-, kosten- und kapazitätsabhängigen Prozessen. Dazu werden die sich unter bestimmten konkreten Bedingungen ergebende, objektiv logische Reihenfolge von Teilprozessen herausgearbeitet und die Abhängigkeiten und Wechselbeziehungen zwischen den Teilprozessen im Rahmen der Ablaufplanung dargestellt. Mit ihrer Hilfe sollen Schwerpunkte und Engpässe im zeitlichen Ablauf von Prozessen erkannt und die kürzeste Zeitdauer bei minimalen Kosten und gegebener Kapazität ermittelt werden. Die wesentliche mathematische Grundlage der Netzplantechnik ist die Graphentheorie. Siehe auch Operations Research und Projektmanagement, jeweils mit Literaturangaben.

Literatur: Schwarze, Netzplantechnik, 5. Aufl., Herne, Berlin 1986. Schwarze, J., Netzplantheorie, Herne, Berlin 1983.
Literatur: Domschke, W., Drexl, A.: Einführung in Operations Research, 6. Auflage, Springer Berlin Heidelberg New York 2005; Luhn, K.: Zur rationellen Durchführung der Zeit-Kosten-Optimierung. Ilmenau: Wissenschaftliche Zeitschrift der TH Ilmenau, Seite 29, Heft 1, 1980; Nieswandt, A.: Operations Research , 3. Auflage, Verlag Neue Wirtschaftsbriefe Herne Berlin 1994; Schwarze, J.: Netzplantechnik, 8. Auflage, Herne Berlin 2001. Internetadressen: http://www.gor-ag-pm.de.ms (GOR - Arbeitsgruppe Projektmanagement), http://vwww10.hrz.tu-darmstadt.de/bw13/OR-Lexikon.pdf (insbesondere im Projektmanagement), Die Netzplantechnik ist die Methode, um im Rahmen des Projektmanagements Terminpläne zu erstellen. Auf der Basis der zu bearbeitenden Vorgänge, z.B. aus den Arbeitspaketen des Arbeitsstrukturplans, kann ein Netzplan erstellt werden. Dazu ist der Arbeitsstrukturplan allerdings so zu gliedern, dass die verwendeten Arbeitspakete wohldefinierte Dauern haben. Falls notwendig, werden projektbegleitende Arbeitspakete noch unterteilt.

Ein ursprünglich im Rahmen des Operations Research zur Bestimmung der zeitlichen Abfolge aller mit einem bestimmten Arbeitsvorgang oder Projekt zusammenhängenden Tätigkeiten verwendetes Planungsinstrument zur Gestaltung der optimalen Ablaufplanung. Den verschiedenen Verfahren der Netzplantechnik gemeinsam ist die detaillierte Festlegung der Reihenfolge der verschiedenen Tätigkeiten einschließlich der Festlegung des frühestund des spätestmöglichen Ereigniszeitraums für jede einzelne Tätigkeit.
Nach der formalen Struktur werden bei allen Netzplantechniken Ereignisse, Tätigkeiten und Scheintätigkeiten unterschieden. Ein Ereignis liegt vor, wenn eine Teilaufgabe erfüllt oder abgeschlossen ist, mit einer Tätigkeit wird hingegen der Verbrauch von Ressourcen oder von Zeit erfaßt, der erforderlich ist, um von einem zum nächsten Ereignis voranzuschreiten. Scheintätigkeiten hingegen stellen funktionale Zusammenhänge dar, die keinen Zeit- und Ressourcen-aufwand benötigen. Die Abhängigkeiten der Operationen eines Gesamtplans werden graphisch im Netzplan dargestellt. Die auf diesem beruhende Gesamtplanung stellt den Versuch einer optimalen Koordinierung der Einzeltermine dar.
Die Netzplantechniken werden im Management vielfach zur Gestaltung der effizienten und überschaubaren Planung der Durchführung von Managementaktivitäten eingesetzt. Nach einer Darstellung von Hans H. Bauer sind allen Varianten der Netzplantechniken die folgenden Zielsetzungen gemeinsam:

1. Aufzeigen des strukturell-logischen Zusammenhangs aller Teilaufgaben eines Projekts.

2. Darstellung des zeitlichen Ablaufs der einzelnen Vorgänge und des Gesamtgeschehens.

3. Aufdeckung jener Tätigkeiten, die zur Erreichung des Projektziels in dem Sinne kritisch sind, dass ihre zeitliche Verzögerung die Dauer des Projekts insgesamt erhöht.

4. Analyse der in jeder Phase benötigten organisatorischen und finanziellen Ressourcen; dadurch können etwa die Personal- und Finanzplanung erleichtert und die Mittel rentabler eingesetzt werden.
Formale Grundlage der Netzplantechnik ist die Graphentheorie.
1957 wurde mit der Critical-path-Methode (CPM) das erste Verfahren der Netzplantechnik entwickelt. Weitere bekannte Verfahren sind die Metra-Potential-Methode (MPM), die Graphical Evaluation and Review Technique (GERD und die Program Evaluation and Review Technique (PERT).

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