Artykuł zamieszczony w miesięczniku Builder Nr 3 z 2010 roku.
Autorzy: mgr inż. Kamil Pruszyński, dr Jerzy Stawicki, mgr inż. Wojciech Bogusz
1. Wprowadzenie
Na wielu etapach realizacji inwestycji sięgamy po narzędzia, które usprawniają wykonywanie poszczególnych zadań projektowych. Najczęściej wykorzystywane są tradycyjne metody zarządzania projektami. Istnieje też wiele metod, które je wspomagają. Wszystko po to, aby zminimalizować ryzyko i usprawnić realizacje inwestycji.
Pakiet CCPM+ to oprogramowanie ułatwiające praktyczne zastosowanie metody łańcucha krytycznego. W dwóch wcześniejszych artykułach tej serii przedstawiono teorie łańcucha krytycznego w zarządzaniu projektami oraz charakterystykę programu CCPM+. Znając zagadnienia teoretyczne oraz funkcjonalność nakładki na MS Project - CCPM+ możemy przejść do możliwości ich praktycznego zastosowania.
2. Łańcuch krytyczny w programie CCPM+
Znajomość funkcji oprogramowania CCPM+ pozwala na obliczenie łańcucha krytycznego. Obliczenia, które przedstawiono w niniejszym artykule, wykonano przy wykorzystaniu sieci zależności utworzonej specjalnie na potrzeby niniejszego artykułu. Sieć zaplanowano w taki sposób, aby zawierała, jak najwięcej różnorodnych powiązań pomiędzy poszczególnymi czynnościami oraz aby połączenia te były jak najbliższe tym, które mogą zdarzyć się w rzeczywistych warunkach – czyli w harmonogramie budowy. Składa się on zatem z 12 czynności, połączonych między sobą relacjami typu ZR (zakończ-rozpocznij), RR (rozpocznij-rozpocznij), ZZ (zakończ-zakończ) z określoną zwłoką czasową. Wyznaczona ścieżka krytyczna trwa 13 dni roboczych.
Zadania tworzące sieć powiązań nie zawierają informacji dotyczących zasobów, dzięki czemu można pominąć etap bilansowania zasobów. Pozwala to uniknąć zbędnej i nie mającej większego znaczenia dla prowadzonego badania komplikacji procesu obliczeniowego. Sieć wprowadzona została w programie MS Project 2007 z dodatkową nakładką CCPM+ 2.0.
Poniżej przedstawiono, w kolejnych krokach sposób identyfikacji łańcucha krytycznego, zwracając uwagę na przekształcenia sieci, które należy wykonać, aby uzyskać zadowalający efekt końcowy, tzn taki, który jest zgodny z założeniami Goldratta.
W trakcie przeprowadzonych obliczeń, na wcześniej przygotowanej sieci, wyznaczono rozwidlającą się ścieżkę krytyczną (rysunek 1) oznaczoną kolorem czerwonym.
Rys. 1. Widok sieci zależności zdefiniowanej w programie MS Project 2007 wraz z wyznaczoną ścieżką krytyczną.
Kiedy ścieżka krytyczna jest wyznaczona uruchamiamy nakładkę CCPM+. Złożoność sieci powoduje, że program wyświetla komunikat systemowy, informujący użytkownika o konieczności zmiany relacji niestandardowych. Wszystkie relacje typu RR i ZZ należy zmienić na ZR oraz wprowadzić pojedyncze zadania początkowe i końcowe. Jak widać na rysunku 2. program zwraca uwagę użytkownika na konieczność weryfikacji sieci powiązań.
Rys. 2. Widok okna programu MS Project z informacją systemową programu CCPM+.
W związku z komunikatem przeprowadzono modyfikację sieci. Po przekształceniach zawiera ona wyłącznie połączenia typu ZR, jedno zadanie początkowe i końcowe, przy jednoczesnym, jak najdokładniejszym, odzwierciedleniu sieci oryginalnej (rysunek 3).
Rys. 3. Widok okna programu MS Project z przekształconą siecią dostosowaną do wymagań programu CCPM+.
Po weryfikacji poprawności budowy sieci należy przystąpić do bilansowania zasobów używając wbudowane narzędzie w MS Project. Czynność ta w powyższym artykule została pominięta, zgodnie z wcześniejszą informacją.
Kolejny krok to uruchomienie funkcji identyfikacji łańcucha krytycznego. W związku z tym, że ścieżka krytyczna się rozwidla, program wyznacza pierwszą wersję przebiegu łańcucha krytycznego wraz z dopasowaniem terminu rozpoczęcia przedsięwzięcia, zachowując wyznaczoną wcześniej datę zakończenia. Ponieważ widok przebiegu łańcucha krytycznego (rysunek 4) odbiega od wyznaczonej wcześniej ścieżki krytycznej, przeprowadzono kolejne obliczenie. Dla wyjaśnienia zasadności dokonanego porównania należy przypomnieć, że w przypadku braku analizy zasobów, przebieg łańcucha krytycznego powinien być zgodny z przebiegiem ścieżki krytycznej.
Rys. 4. Widok okna programu MS Project wraz ze zidentyfikowanym łańcuchem krytycznym przez program CCPM+ (zaznaczony kolorem zielonym)
Wspomniane obliczenie powtórzono poprzez cofnięcie ostatniej operacji i ponowne uruchomienie funkcji identyfikacji łańcucha krytycznego. W wyniku tego otrzymano kolejną wersję przebiegu łańcucha krytycznego (rysunek 5).
Rys. 5. Widok okna programu MS Project wraz z kolejnym zidentyfikowanym łańcuchem krytycznym przez program CCPM+ (zaznaczony kolorem zielonym)
Program CCPM+ pozwala również użytkownikowi na samodzielne określenie zadań tworzących łańcuch krytyczny. W celu zilustrowania tego działania wykorzystano zmodyfikowaną uprzednio sieć. Zaznaczono wybrane czynności i uruchomiono funkcję identyfikacji łańcucha krytycznego (rysunek 6). W tym przypadku, program bezbłędnie wyznaczył przebieg łańcucha krytycznego.
Rys. 6. Widok okna programu MS Project wraz z wybranymi czynnościami do wyznaczenia łańcucha krytycznego przez program CCPM+.
3. Stosowanie buforów czasu w programie CCPM+
Kolejnym etapem harmonogramowania jest wstawienie buforów. Program CCPM+ daje możliwość wykorzystania dwóch metod określania wielkości buforów, a także ich kombinację. Zostały one opisane w sposób szczegółowy w poprzednim artykule "Część 2. Wykorzystanie oprogramowania CCPM+".
Bufory wstawiono do sieci zależności (widocznej na rysunku 5) z wyznaczonym przebiegiem łańcucha krytycznego (rysunek 7). Wykorzystano do tego odpowiednią funkcję programu, nie wprowadzając zmian w opcjach samego programu.
Rys. 7. Widok okna programu MS Project wraz ze zidentyfikowanym łańcuchem krytycznym oraz buforami czasowymi z wykorzystaniem programu CCPM+.
Ponownie wyznaczono bufory, tym razem dokonując zmian. Wprowadzono informacje na temat czasu trwania niskiego ryzyka dla wszystkich zadań na podstawie wcześniej określonego ich czasu trwania oraz w opcjach programu zdefiniowano współczynnik skracający poszczególne czynności (rysunek 8).
Rys. 8. Widok okna programu MS Project z wprowadzonymi informacjami na temat czasu trwania niskiego ryzyka oraz oknem programu CCPM+ wraz z ustawieniami poszczególnych współczynników.
Wielkości buforów zasilających i buforów projektu mogą przybierać wartości od 0% do 100%. Przy czym wprowadzając wartość 0% program przedstawia bufory o czasie trwania 0 dni, a w przypadku wprowadzenia wartości 100% wielkość poszczególnych buforów stanowi suma czasu trwania ciągu czynności dochodzących do niego.
Kolejny krok to wyznaczenie łańcucha krytycznego i buforów czasowych (rysunek 9) w odniesieniu do wprowadzonych powyżej zdefiniowanych współczynników. Program zatem skrócił czasy trwania poszczególnych zadań o zdefiniowaną wartość, a następnie wprowadził bufory czasu, zgodnie z założeniami metody Goldratta.
Rys. 9. Widok okna programu MS Project z wprowadzonymi informacjami na temat czasu trwania niskiego ryzyka oraz widokiem sieci po zastosowaniu współczynnika skracającego czasy trwania poszczególnych czynności.
4. Wnioski i podsumowanie
Przedstawione powyżej obliczenia pokazują możliwość praktycznego zastosowania nakładki CCPM+ do programu MS Project, jako narzędzia do wyznaczania łańcucha krytycznego z użyciem komputerowych systemów wspomagania zarządzania projektami, także tymi budowlanymi. Decydując się na korzystanie z tej nakładki należy pamiętać o zweryfikowaniu poprawności struktury sieci zależności.
Wykorzystując możliwości programu CCPM+ przydatną na pewno funkcją jest możliwość samodzielnego wyznaczania zadań tworzących łańcuch krytyczny. W przypadku błędów w strukturze sieci, program odpowiednio wcześniej poinformuje o tym użytkownika. Ponadto program wspomaga także proces skracania czasu trwania poszczególnych czynności na podstawie odpowiednio wprowadzonych informacji.
Przedstawione powyżej sposoby wyznaczania łańcucha krytycznego znajdą zastosowanie w harmonogramach o znacznym stopniu rozbudowy struktury sieci powiązań pomiędzy zadaniami. Jednak harmonogramy spotykane w codziennej pracy kierownika projektu na przeważające większości budów nie są zbudowane z tak skomplikowanej sieci powiązań oraz nie posiadają zazwyczaj równoległych łańcuchów krytycznych. W takich przypadkach określenie przebiegu łańcucha krytycznego z wyznaczeniem buforów czasu ograniczy się jedynie do "kilku kliknięć", dzięki czemu praca z wykorzystaniem oprogramowania tego typu będzie wyjątkowym ułatwieniem dla użytkownika.
Rozpatrując w ten sposób nakładkę na MS Project - CCPM+ uzyskuje się system, który pozwala w pełni zastosować założenia metody łańcucha krytycznego wg Goldratta.