p j kt i l ti l ff kti d ffi i tprojektsimulation als ... · p j kt i l ti l ff kti d ffi i...

P j kt i l ti l ff kti d ffi i tProjektsimulation als effektives und effizientes Werkzeug im Rahmen des Project Engineerings

Workshop PMI IAWWorkshop PMI – IAW

Aachen, 05. September 2008Bernhard KauschSönke Duckwitz

Sven TackenbergSven Tackenberg

© Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen

Agenda

Motivation - Forschungsbedarf1 g

Projektplanung - Simulationsverfahren und Stand der Forschung2

Aktivitätszentrierter Ansatz3

Methodik des Project Engineerings

Fallstudie in der verfahrenstechnischen Industrieb

a

4

Motivationa

Personenzentrierter AnsatzMotivation

c

a

Fallstudien und Szenariountersuchung

Personenzentriertes Simulationsmodellb

5 Übersicht und Ausblick

c Fallstudien und Szenariountersuchung

2 von 44© Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen

Planung komplexer Projektezentrale Fragestellungen

Der Planer definiert:Aktivität

1) Struktur des Projektes- Anzahl und Ausprägung von Aufgaben und Aktivitäten

AktivitätAktivität

Welche Aktivitäten/Aufgaben sind durchzuführen, um das definierte Ziel zu erreichen?

- Aktivitätensequenz Welche Vorgänger-/Nachfolgerrelationen bzw welche Freiheitsgrade bei der Ausführung vonWelche Vorgänger /Nachfolgerrelationen bzw. welche Freiheitsgrade bei der Ausführung von Aktivitäten bestehen?

2) Projekt-Ausstattung Aktivität2) Projekt-Ausstattung- Allokation von Mitarbeitern und Arbeitsmitteln zu Aufgaben

Welche(r) Mitarbeiter/Ressource bzw. welche Mitarbeiter-/Ressourcenkonstellation ist zur e c e( ) ta be te / essou ce b e c e ta be te / essou ce o ste at o st uAusführung einer Aktivität nötig?

3) Projekt-Verhalten- Abschätzen der Wechselwirkungen, Unsicherheiten und Iterationen

Welche stochastischen Ereignisse treten im Projekt auf und wie wirken sich diese aus?


Gewichtung bestehender Probleme der Projektplanung

Dimensionen des Projekterfolgs

8

N = 12 Unternehmen der Verfahrenstechnik

5

6

7

icht

igke

it Branche: Engineering, Prozessentwicklung

1

2

3

4

Gra

d de

r Wi Unternehmensgröße ∅ = 387 MA:

6 Untern. < 100 MA6 Untern. > 100 MA

0

1

A B C D E F G

Problem

Teilnehmer: AbteilungsleiterProjektleiterBereichsleiter

A Parallele Projekte sind schlecht geplant und nehmen zu viel Zeit in Anspruch

E Unterschiedliches Projektverständnis bei unterschiedlichen Disziplinen

B Bestehende Erfahrungen und Kompetenzen der F Es ist nicht von Anfang an klar, welche Abteilungen g pMitarbeiter sind nicht dokumentiert und stehen als Planungsunterstützung nicht zur Verfügung

g gmit einbezogen werden müssen

C Abstimmungsprozesse dauern zu lange G Es ist nicht klar, welche Aufgaben/Verantwortlichkeiten durch welcheAufgaben/Verantwortlichkeiten durch welche Bereiche übernommen werden müssen

D Die für die Aufgabe notwendigen Werkzeuge stehen nicht (zeitgerecht) zur Verfügung


Probleme klassischer Projektplanungssysteme

Klassische ProjektplanungssystemeGantt-Charts

k EFES

Task A

EFES

Task A

Gantt ChartsCPM (Critical Path Method)PERT (Program Evaluation and Review

slac

k

LFLS

EFDura-tion

ES

LFLS

EFDura-tion

ES

Task A Beta-Distribution

Zahlreiche unterschiedliche

Technique)

DurationWerden gleiche

Zahlreiche unterschiedliche Aktivitäten

innerhalb einer Aufgabe:

Personen oder Ressourcen benötigt?3 5

42

8

1 Defizite klassischer MethodenKeine Iterationen

96 7Die Aktivitätsdauern werden als unabhängig voneinander angesehenEs erfolgt keine Prüfung der

B t h d M th d i d fü di

Es erfolgt keine Prüfung der Verfügbarkeit von Personen oder Ressourcen


Bestehende Methoden sind für die Projektplanung nur eingeschränkt geeignet

Agenda


Projektplanung - Simulationsverfahren und Stand der F h

2ForschungAktivitätszentrierter Ansatz3



a

4

Motivationa


c

a






Stand der Projektplanung

Generelle Defizite des Projektmanagements in der Entwicklung: ⇒ Ein Großteil der Forschungs und Entwicklungsausgaben wird nicht effektiv genutzt⇒ Ein Großteil der Forschungs- und Entwicklungsausgaben wird nicht effektiv genutzt.

(Hauser, A; Harter, G.: 2003)

⇒ Hinsichtlich der Entwicklungszeit ist von bedeutsamen Verbesserungen auszugehen. (Bullinger, H.-J.; Kiss-Preussinger, E.: 2003)

Speziell in der Verfahrenstechnik:Speziell in der Verfahrenstechnik:⇒ Wenig effizientes Projektmanagement. (Schlüter, V.: 2003)

⇒ Zu wenig Hand in Hand Planung (Schlüter V : 2003)⇒ Zu wenig Hand in Hand Planung. (Schlüter, V.: 2003)

⇒ Es existiert ein großer Bedarf an der Entwicklung von Werkzeugen zur Unterstützung schwach strukturierter und partizipativer Arbeitsprozesse in der Verfahrenstechnik. (Eggersmann, M.: 2004)

⇒ Business Process Reengineering oder Workflowmanagement stoßen bei vorliegender Fragestellung an ihre Grenzen (Schlüter, M.: 2004)Fragestellung an ihre Grenzen (Schlüter, M.: 2004)

⇒ Es befassen sich nur wenige Forscher und Forschungsgruppen mit der Verbesserung der Planung in verfahrenstechnischen Entwicklungsprozessen (Smith, R.: 2005; Howe, L K : 2005; Eggersmann M : 2005; Ng K M : 2003)


L. K.: 2005; Eggersmann, M.: 2005; Ng, K. M.: 2003)

Projektplanung – Simulationsverfahren

Aufgabenorientierte Simulation Abbildung von Infor-gPersonen werden wie Maschinen als Ressourcen betrachtet.

mationsabhängigkeitenzwischen Aktivitäten

DSM

Aktivitätsorientierte Simulation

DSM(Ansatz: Thomas Gärtner)

Trotz Modellerweiterungen haben Personen als „Bediener“ eine inaktive Rolle.

Abbildung der Aufbau-und Ablauforganisation

QualifikationsprofileArbeitszeitmodelle Transferbereich 61

(Ansatz: Sven Tackenberg)

Aktororientierte SimulationAktorengestützte Modellbildung und Simulation Abbildung des Verhaltens

Teilmodell des Produkts

Teilmodell der Ablauforganisation

Berücksichtigung persönlicher ZieleBerücksichtigung persönlicher Verhaltensmuster

gund der Kompetenzen der Mitarbeiter

DFG-N

Teilmodell der Aufbauorganisation

Teilmodell der Arbeitsmittel

Teilmodellder Person


DFG-N(Ansatz: Sönke Duckwitz)

Agenda






a

4

Motivationa


c

a






Planungsumgebung - Überblick

Projektplaner haben während der Projektplanung und Projektoptimierung die Aufgabe, einzelneAktivitäten und Projektausstattungen zu einer Gesamtlösung – dem Projektplan – zu kombinieren.

Problem: Die Anzahl an Kombinationsmöglichkeiten ist riesig, alle Möglichkeiten können vom Projektplaner gar nicht überprüft werden.


Stand der ForschungAktuelles Vorgehensmodell


Rechnerbasierte Modellierung

Darstellung einer Aktivität als SystemAktivität als System

Die Struktur des Entwicklungsprojektes wird unter Berücksichtigung der Freiheitsgrade mit derK3-Methode modelliert und durch Ergänzung weiterer Informationen (voraussichtliche Dauer

i Akti ität t ) i i i l ti fähi P t i N t M d ll üb füh t


einer Aktivität etc.) in ein simulationsfähiges Petri-Netz Modell überführt.

Stand der Forschung Projektstruktur und Projektverlauf

Zufällige ProjektverläufeTTPD= 12 TT = 12

TTPD= 16 TTA = 16

TTPD= 16 TT = 16

TTPD= 8 TTA = 12

TTPD= 9 TTA = 13

1 1 1 1

4

1

TTA = 12 TTA = 16 TTA = 16 TTA = 12 TTA = 13

2

3

2 4

4 2

3

32

4aufz

eit

43 3

Proj

ektla

Basisdauern:- Aktivität 1: 3 ZE- Aktivität 2: 3 ZE- Aktivität 3: 4 ZE

4 2

- Aktivität 4: 5 ZE

Verteilungsform für Basisdauer:

Projektausstattung 1M1

CAD-Tool

Projektausstattung 2M1

M2Legende

1 ZeiteinheitCAD-Tool

1 Aktivität 1

Legende


BDKeine gezielte Optimierung des Projektes nach konträren Zielen

Agenda






a

4

Motivationa


c

a






Semiformale Projektbeschreibung Input

Um die für eine spätere Simulation notwenigen Informationen in einem Modell zu berücksichtigen, g ,müssen bei der Datenakquise sowie bei der anschließenden Modellentwicklung neue Ansätze realisiert werdenrealisiert werden.

Analy

Polymers

Plus

ErgebnisVergleich

E t

SimulationsbasisBislang wurden drei unterschiedliche Projekte aufgenommen. Die ursprünglichen Projektpläne wurden in mehreren

Polymers

Plus Polymers

Plus

Polymers

PlusPolymers

Plus

FE

P Plu Entgasung(Labor/

Simulation)

- Betriebsbedingungen (PFR) V2- Reaktorvolumen (PFR) V2- Input- und Outputfiles (PFR) V2- Sensitivitätsdiagramme (PFR) V2

Fließbild mitReaktoralternativen:CSTR-Sep-CSTR,CSTR-Sep-PFR

Trennung desWassers von der

Schmelze ist möglich

- Betriebsbedingungen (Extraktion) - Apparatedaten (Extraktion) V3- Input- und Outputfiles (Extraktion) - Sensitivitätsdiagramme (Extraktion

Untersuchung CSTR-

CSTR104 Untersuchun

g CSTR-PFR105

Besprechungder Trenn-

möglichkeiten96

Berücksichtigung

Trennung zw.Reaktoren

99

2.Untersuchun

g PFR89

3.Untersuchung Extraktion

100

Die ursprünglichen Projektpläne wurden in mehreren Expertenworkshops um simulationsrelevante Informationen erweitert.

PPlu

IPE

Zusammenfassung

KostenExtraktor

KostenReaktoraltern

ativen

Kostenschätzung Extraktor110

Untersuchung CSTR-Sep-

PFR109

Untersuchung CSTR-Sep-

CSTR108

Kostenschätzung

Reaktoralternativen

113

Entscheidung

Der Projektumfang lag zwischen 39 und 79 Aktivitäten.Die Projektmodelle enthalten zeitliche Abstraktionen, synchrone Kommunikation, Informationsflüsse und unterschiedlicheKommunikation, Informationsflüsse und unterschiedliche Ressourcenbeschränkungen.Weiterhin wurden Kompetenz- und Erfahrungsprofile der Mitarbeiter hinterlegt und Ressourcenengpässe untersucht


hinterlegt und Ressourcenengpässe untersucht.

Überblick über das untersuchte Entwicklungsprojekt

Das Beispielprojekt …… entstand aus einem Gantt-Chart mit 20 Aktivitäten,

thält i d t 6 hi d… enthält mindestens 6 verschiedene Werkzeuge,

benötigt mindestens 3 Mitarbeiter… benötigt mindestens 3 Mitarbeiter…… mit 3 unterschiedlichen Qualifikationsprofilen,

… enthält 36 Aktivitäten mit einer Durchschnittsdauer von Simulationseinheiten [SU] (SD = 16 75)

5,102 =AktPtSimulationseinheiten [SU] (SD = 16.75), … enthält 5 Blobs mit zwischen 2 und 4 Aktivitäten (incl. Werkzeugen 6 Elementen),( g ),…hatte einen Projektumfang von mehreren Millionen Euro.


Ziele und Parameter der Simulation

Pr

Proa

Tools / Ressources

datenbank

+ MS

Office

+ B-Jac

+ Aspen

+ basis

Tools / Ressources

+ Werkstoff-

+ MS

Office

+ Labor

+ B-Jac

+ Aspen

+ Apparate-

listes

basis

Bersonen

Werkzeuge

Proaktivität b

roaktivität dP

roaktivität e

Productivity g

Proaktivität c

aktivität f

Proaktivität

n481n471n461n451n441n431n421+ 1 FH-Ing

n381n371n361n351n341n331n321+ 1 HI-L-Team

n281n271n261n251n241n231n221+ 1 HI-L-Team

n181n171n161n151n141n131n121

k

n481n471n461n451n441n431n421+ 1 FH-Ing

n381n371n361n351n341n331n321+ 1 HI-L-Team

n281n271n261n251n241n231n221+ 1 HI-L-Team

n181n171n161n151n141n131n121

-Bersonen aBasis = 3 Akteure

n881n871n861n851n841n831n821+ 1 HI-Ing.

n781n771n761n751n741n731n721+ 1 HI-Ing.

n681n671n661n651n641n631n621+ 1 HI-Ing.

n581n571n561n551n541n531n521+ 1 FH-Ing.

n481n471n461n451n441n431n421+ 1 FHIng.

n881n871n861n851n841n831n821+ 1 HI-Ing.

n781n771n761n751n741n731n721+ 1 HI-Ing.

n681n671n661n651n641n631n621+ 1 HI-Ing.

n581n571n561n551n541n531n521+ 1 FH-Ing.

n481n471n461n451n441n431n421+ 1 FHIng.

additional to the line before+Legend: Zusätzlich zur vorherigen Konstellation+Legende:

• der individuellen Effizienz und • der Lernfähigkeit der Mitarbeiter.


Arbeitsorganisatorische Varianten und Simulationsergebnis eines Projektes

WerkzeugeRessour-

cen

+ MS O

ffice

+ B-

+

+ Werkstoff-

+ MS O

ffice

+ Labor

+ B-

+ Apparate-Personen

Werkzeuge

StandardLimitiert

datenban

+ MS O

ffice

+ B-Jac

+Aspen

+

+ Werkstoff

+ Labor

+ B-Jac

+Aspen

+ Apparate

listes

Basis

P

Werkzeuge / Ressourcen

StandardLimitiert

n171n161n151n141n131n121

n581n571n561n551n541n521

n481n471n461n451n441n421

n381n371n361n351n341n321

n281n271n261n251n241n221+ 1 HI-L-Teamn181n171n161n151n141n131n121Basis = 3 Akteure

n 381n 371n361n 351n 341n 331n 321

n 281n 271n261n 251n 241n 231n 221

n 181

n 321

n 281n 271n261n 251n 241n 231n 221

n 181n 171n161n 151n 141n 131n 121

nke

n 381nnnnn 321

n 281nnnnn 221

n 181nnnnn 131n 121

f-e-Personen

Basis = 4 Mitarbeiter+ 1 HI-L-Team+ 1 HI-L-Team+ 1 FH I

n 881n 871n861n 851n 841n 821

n 781n 771n761n 751n 741n 721

n 681n 671n661n 651n 641n 621

n 581n 571n561n 551n 541n 521

n 481n 471n461n 451n 441n

Zusätzlich zur vorherigen Konstellation

n881871n861n851n841n821

n781n771n761n751n741n721

n681671n661n651n641n621

+

n581n571n561n551n541n521

n 881n 871n861n 851n 841n 831n 821

n 781n 771nnnn 731n 721

n 681nnnnn 631n 621

n 581nnnn 541n 531n 521

n 481nnnnn 431n 421

n 881nnnnn 831n 821

n 781nn

421

+ 1 FH-Ing.

+ 1 HI-Ing.

+ 1 FH-Ing.

+ 1 HI-Ing.

+ 1 HI-Ing.

Akteure: 7Tools: 12Sim.-Läufe: 40

amtd

auer

Zusätzlich zur vorherigen Konstellation

n 881n 871n861n 851n 841n 821 g n 881n 871n861n 851n 841n 831n 821

+Legende:

n 881nnnnn 831n 821g

HI: HochschulingenieurL: Laborant

Ges

a

L: LaborantFH-Ing.: Fachhochschulingenieur+ 1 HI-L-Team / + 1 FH-Ing.: Die Basisaustattung wird um ein

Team bzw. um einen FH-Ing. erweitert. Anzahl Projektverläufe:N = p x m x n

Die beste Konstellation wird ermittelt durch die gezielte Variation:• der Mitarbeiteranzahl und Qualifikation

N = p x m x nN: Anzahl Simulationsläufep: Anzahl unterschiedlicher Projektstrukturenm: Anzahl unterschiedlicher Projektausstattungen


• der verfügbaren Ressourcen und Werkzeuge n: Anzahl Simulationsläufe je Projektausstattung

Entscheidungsunterstützung für den Projektplaner

Ausgabe des Projektplanes inkl.:der Aktivitätenreihenfolge,der Zuordnung von Akteuren zu Aktivitäten,der Auslastung von Personen und Werkzeugen, des kritischen Projektpfades,

Zusammenstellung der optimalen Teamgröße (Zi l i i i t G t j ktd )

j p ,der Pufferzeiten für das Risikomanagement.

s- ge

- g s- ge

- g

(Ziel: minimierte Gesamtprojektdauer):2 Teams mit Hochschulingenieuren sowie Laboranten + 1 FH-Ing.

wortu

ng fü

r tä

ten

Aktiv

ität

reih

enfo

l g

Mita

rbei

ter-

ausl

astu

ng

wortu

ng fü

r tä

ten

Aktiv

ität

reih

enfo

l g

Mita

rbei

ter-

ausl

astu

ng+ 3 Hochschulingenieure

Die simulierte optimale Gesamtprojektdauer liegt dabei

Vera

ntw

Aktiv

itVe

rant

wAk

tivitim Rahmen von ca.:

254 SimulationseinheitenDifferenz zur Basis-Alternative: 60 Simulationseinheiten!

Identifikation derjenigen Ressourcen und Werkzeuge, deren Verfügbarkeit sich auf die Projektdauer und die Personalauslastung auswirken (Engpassressourcen):


Labor Aspen

Agenda






a

4

Motivationa


c

a






Motivation (I) - Reale Produktentwicklungsprojekte

Bearbeitungsverlauf am Beispiel einer Sensorentwicklung

100%

P1 A1

80%

P1_A1

P1_A2

P1_A3

P1_A4

P1 A5

60%

rbeitungsgrad P1_A5

P1_A6

P1_A7

P1_A8

P1 A9

40%

Bear

P1_A9

P1_A10

P1_A11

P1_A12

P1 A13

20%

P1_A13

P1_A14

P2

P3

0%

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

ZE


ZE

Motivation (II) - Reale Produktentwicklungsprojekte

Bearbeitungsverlauf dargestellt im Gantt-Chart

P1_A14

P2

P3

P1 A11

P1_A12

P1_A13

_

P1_A9

P1_A10

P1_A11

vitäten

Bearbeitungszeitraum

P1_A6

P1_A7

P1_A8

Aktiv Bearbeitungszeitraum

P1_A3

P1_A4

P1_A5

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

P1_A1

P1_A2


0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

ZE

Motivation (III) - Verbesserungspotenziale bestehender Simulationsmodelle

Simulationsmodelle dienen häufig der Optimierung derAktivitätenreihenfolgeAktivitätenreihenfolge,Überlappungsgrade der Aktivitäten,Personaleinsatzplanung,p g,Ressourceneinsatzplanung.

Schwachstelle im Kontext der Produktentwicklung:

In der Realität wird ein optimaler Projektverlauf meist nicht erzieltIn der Realität wird ein optimaler Projektverlauf meist nicht erzielt, da das begrenzt rationale Verhalten der beteiligten Personen nicht berücksichtigt wird.

Entwicklung eines personenzentrierten Simulationsmodells dasEntwicklung eines personenzentrierten Simulationsmodells, das insbesondere die am Projekt beteiligten Personen berücksichtigt.


Vorteile des personenzentrierten Lösungsansatzes

Der hohe Entscheidungsspielraum der am Projekt beteiligten Akteure kann abgebildet werden.g

Es ergeben sich realitätsnahe Projektverläufe als Simulationsergebnis.

Die Unterschiede zwischen den einzelnen handelnden Akteuren können berücksichtigt werden

i d Q lifik tiin der Qualifikation,in der Arbeitsgeschwindigkeit,im Entscheidungsverhalten,g ,etc.

Durch den personenzentrierten Ansatz kann eine direkte Auswirkungsbeurteilung beizusätzlichen Projekten und Aktivitäten,

ä d t P dveränderten Personenzuordnungen,Ressourcenbeschaffung bzw. -reduzierung

auch während der Projektlaufzeit vorgenommen werden.


auc ä e d de oje au e o ge o e e de

Agenda






a

4

Motivationa


c

a






Modellkonzept des personenzentriertenSimulationsmodell

Das Simulationsmodell besteht aus fünf Teilmodellen:

Teilmodell des Produkts

Teilmodell der Ablauforganisationdes Produkts der Ablauforganisation

Teilmodellder Arbeitsperson

Teilmodell Teilmodell

der Arbeitsperson

Teilmodell der Aufbauorganisation

Teilmodell der Arbeitsmittel


Die Temporal Motivational Theory (TMT) als Grund-lage eines Algorithmus zur Entscheidungsfindung

Die TMT (Steel & König 2006) fasst die MotivationstheorienPicoeconomics,Picoeconomics,Expectancy Theory,Cumulative Prospect Theory undN d ThNeed Theory

in einer mehrere wissenschaftliche Disziplinen umspannenden Theorie zusammen.

Priorisierungsalgorithmus:positive Werte

Wichtigkeiten einer AktivitätWichtigkeiten einer Aktivitätzeitlicher Aspekt der positiven Werte (Dringlichkeit)

negative WerteEinarbeitungsaufwand in eine AktivitätInformationsdefiziteKompetenzdefizitenegative Werte treten immer sofort ein

jeweils verbunden mit einer persönlichen Gewichtung des Wertes durch die Arbeitsperson


Arbeitsperson

Priorisierungsalgorithmus des personenzentrierten Simulationsmodells

( ) ( ) ( )WWccppcexp DKkDKkKT)1(kKIKIKI)1(T

ioritätPr ++⋅+⋅+⋅⋅−⋅

= δδ

( )( )KDKD3IDID2STSTST1

DeadDKkDKkKT)1(k

tT1ioritätPr ⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅−⋅−

−+=

+δ

Γ

Texp: erwartete Dauer der AktivitätTDead: Deadline der Aktivitätt: aktuelle Simulationszeitt: aktuelle Simulationszeitδc: FertigstellungsgradIp: Wichtigkeit des ProjektesI : Wichtigkeit der Aktivität für die FirmaIc: Wichtigkeit der Aktivität für die FirmaIW: Wichtigkeit der Aktivität für die Arbeitspersonδ ST: EinarbeitungsgradT t t Ei b it itTST: erwartete EinarbeitungszeitDID: InformationsdefizitDKD: Kompetenzdefizit

Γ +: Gewichtung des ZeitfaktorsKi: personenindividuelle Gewichtungsfaktoren


ki: Konstanten zur Gleichungseinstellung

Verifizierung des Priorisierungsalgorithmus

100

2100

1

60

80

gsgr

ad

60

80

gsgr

ad

40

Bea

rbei

tung Aktivität 1

Aktivität 2

40

Bea

rbei

tung Aktivität 1

Aktivität 2

0

20

Zeit0

20

Zeit

paralleles vs. sequentielles Bearbeiten zweier identischer Aktivitäten durch Variation der

100

3

Gewichtung der Einarbeitungszeit (KST)

: K = 060

80

stel

lung

sgra

d

Aktivität 1

Aktivität 2 1 : KST = 0: KST = 0,5: KST = 120

40

Ferti

gs

2

3

1


ST

0Zeit

Eigenschaften des Priorisierungsalgorithmus

Der Priorisierungsalgorithmus als zentrales Modellelement...... repräsentiert das Priorisieren der einzelnen Aktivitäten durch die bearbeitende

Arbeitsperson.bedingt die Auswahl der Aktivitäten durch die Arbeitspersonen... bedingt die Auswahl der Aktivitäten durch die Arbeitspersonen.

... bedingt das gesamte Systemverhalten. berücksichtigt positive und negative Aktivitäteneigenschaften... berücksichtigt positive und negative Aktivitäteneigenschaften.

... berücksichtigt interpersonelle Unterschiede in der Aktivitätenauswahl.

Die Arbeitsperson verhält sich wie ein „Sozialisierter Homo Oeconomicus“:kurze Deadline hohe Prioritätkurze Deadline hohe Priorität,hohe Wichtigkeit hohe Priorität,Nutzen sinkt mit BearbeitungsdauerNutzen sinkt mit Bearbeitungsdauer,berücksichtigt Opportunitätskosten,hat persönliche Präferenzen („Arbeitsstil”).


hat persönliche Präferenzen („Arbeitsstil ).

Modellkonzept der Selbstorganisation (I)

PV

Start Ende

PV

Aktualisierung derAktivitätenliste der

Arbeitsperson

Aktivitäten nein

PV

Priorisierung aller

vorhanden?

ja

gAktivitäten

Auswahl der alsnächstes zu

bearbeitenden AktivitätPV

n

Reservierung der

PV

rbei

ten

nisi

eren

erforderlichenArbeitsmittel

Reservierung erfolgreich? nein

Bea

Org

a

erfolgreich?

Teamaktivität?

ja

AktivesVerhandelnja


nein

Bearbeiten

Modellkonzept der Selbstorganisation (II)BearbeitenOrganisieren Aktives

VerhandelnOrganisieren

Anfrage Anfrage

Ermittlung derTeammitglieder

Anfragen anTeammitglieder

Aufforderung

ja

nein

Anfragevorhanden?

Anfragebeantworten

Teammitgliederschicken und

Antworten abwarten

PV nn Aufforderungzum Beginn vorhanden?

S f ti

ja

nein

Alle Antwortenvorhanden?

nein

rhan

del

rhan

deln

SofortigerBeginn der Aktivität?

ja

nein

Bewertung des globalen

Aktivitätennutzens

ja

sive

s Ve

ives

Ver

Abbrechen der aktuellen Aktion

Globaler Nutzen positiv?

ja

Organisieren nein Pas

s

Akt

Auswahl der Teamaktivität zur

Bearbeitung

Fortsetzung der bisherigen Aktion

Aufforderung zum Beginn verschicken

und Starttermin abwarten


BearbeitenBearbeiten

Teamaktivitäten - Verhandlung

Teamaktivitäten sind durch das gleichzeitige Bearbeiten einer Aktivität durch mehrereArbeitspersonen gekennzeichnet.Arbeitspersonen gekennzeichnet.

Die Verhandlung über eine Teamaktivität wird initiiert, sobald eine Teamaktivität beieiner beteiligten Arbeitsperson die höchste Priorität erhält.g p

Entscheidungsrelevante Faktoren:

Positiver Aspekt:Priorität der Teamaktivität (pi

+) für die jeweilige individuelle Arbeitsperson, gewichtet über den Rang (ri) der Arbeitsperson im Unternehmen

Negativer Aspekt:Priorität der Aktivität, die zugunsten der Teamaktivität nicht begonnen werden kann bzw. , g gunterbrochen werden muss (pi

-), ebenfalls gewichtet über den Rang

Eine Teamaktivität wird begonnen, wenn ist, d.h. der globale Nutzen( ) 0rpp iii >⋅−∑ −+Eine Teamaktivität wird begonnen, wenn ist, d.h. der globale Nutzender Teamaktivität dem Nutzen der Durchführung der alternativen Aktivitätenüberwiegt.

( ) 0rppi

iii >∑


überwiegt.

Agenda






a

4

Motivationa


c

a






Praxisbeispiel 1

historisches Projektportfolio

100

historisches Projektportfolio

8Konzept A

60

80

ungs

grad

.

Konzepterstellung A

Schaltplanerstellung A

Projekt BKonzept /Stückliste C5

6

7Schaltplan A

Layout A

Prototyp opt. A

20

40

Ferti

gste

llu Layouterstellung A

Prototyp optimieren A

Prototyp prüfen+freigeben A

Layout C

2

3

4Prototyp prüfen A

Gesamtdauer B

Konzept/Stückliste C

00 10 20 30 40 50

Zeit [Tage]60

simuliertes Projektportfolio

0 10 20 30 40 50 60 70

1

Zeit [Tage]

Layout C

simuliertes Projektportfolio

ZE ZE

80

100

d .

Schaltplanerstellung A

Prototyp optimieren A6

7

8Konzept A

Schaltplan A

Layout A

40

60

Fert

igst

ellu

ngsg

rad

Konzepterstellung A

Layouterstellung A

optimieren A

Projekt BKonzept /Stückliste C

3

4

5

6Layout A

Prototyp opt. A

Prototyp prüfen A

G td B

0

20

0 5 9 14 19 23 28 32 37 42 46 51 56 60Zeit [Tage]

Prototyp prüfen+freigeben A Layout C

0 10 20 30 40 50 60 70

1

2

3Gesamtdauer B

Konzept/Stückliste C

Layout C


Zeit [Tage]0 10 20 30 40 50 60 70Zeit [Tage]ZE

ZE

Praxisbeispiel 2

100%

realer Bearbeitungsverlauf

7

reale Bearbeitungszeiträume

60%

80%

beitun

gsgrad A1

A2

A34

5

6

vität

20%

40%

Bearb

A4

A5

A6

A7

2

3

4

Akti

0%

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42

Zeit

simulierter BearbeitungsverlaufsimulierteBearbeitungszeiträume

0 5 10 15 20 25 30 35 40

1

Zeit

80%

100%

simulierter Bearbeitungsverlauf

6

7

simulierte Bearbeitungszeiträume

40%

60%

Bearbe

itun

gsgrad A1

A2

A3

A4

A5

A6

A73

4

5

Aktivität

0%

20%

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 420 5 10 15 20 25 30 35 40

1

2


ZeitZeit

Szenariountersuchung –Auswirkungen einer zusätzlichen Aktivität (I)

Projektportfolio ohne zusätzliche AktivitätP3

P1_A14

P2

P3

P1_A11

P1_A12

P1_A13

P1_A8

P1_A9

P1_A10

P1_A5

P1_A6

P1_A7

P1 A2

P1_A3

P1_A4

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000

P1_A1

P1_A2

ZE


Bearbeitungsdauer innerhalb der Bearbeitungszeit Reserve Start nach Deadline Bearbeitungsdauer nach Deadline

Szenariountersuchung –Auswirkungen einer zusätzlichen Aktivität (II)

Hinzufügen einer Zusatzaktivität in das ProjektportfolioZ t kti ität

P1 A14

P2

P3

Zusatzaktivität

P1 A11

P1_A12

P1_A13

P1_A14

P1 A8

P1_A9

P1_A10

P1_A11

P1 A5

P1_A6

P1_A7

P1_A8

P1 A2

P1_A3

P1_A4

P1_A5

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000

P1_A1

P1_A2

ZE



Szenariountersuchung –Auswirkungen einer zusätzlichen Aktivität (III)

Bearbeitung von P2 durch eine andere ArbeitspersonZ t kti ität

P1 A14

P2

P3

Zusatzaktivität

P1 A11

P1_A12

P1_A13

P1_A14

P1 A8

P1_A9

P1_A10

P1_A11

P1 A5

P1_A6

P1_A7

P1_A8

P1 A2

P1_A3

P1_A4

P1_A5

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000

P1_A1

P1_A2

ZE



Gestaltungsempfehlungen für das Multiprojekt-management aus personenzentrierter Sicht

Ablauforganisatorische Gestaltungsempfehlungen:Z i F ti t ll t iZuweisen von Fertigstellungsterminen

Sicherheitsfaktoren berücksichtigen

Zwischenziele mit kurzen Fertigstellungsterminen vereinbarenZwischenziele mit kurzen Fertigstellungsterminen vereinbaren

Anteil an nicht-projektspezifischen Aufgaben begrenzen

Anzahl der parallel zu bearbeitenden Projekte begrenzenAnzahl der parallel zu bearbeitenden Projekte begrenzen

Wichtigkeiten kommunizieren

Aufgabenumfänge bewusst machenAufgabenumfänge bewusst machen

Aufbauorganisatorische Gestaltungsempfehlungen:Aufbauorganisatorische Gestaltungsempfehlungen:Erfahrene Mitarbeiter auswählen

Loyale Mitarbeiter auswählenLoyale Mitarbeiter auswählen

Verfügbarkeit der Arbeitsmittel sicherstellen


Agenda






a

4

Motivationa


c

a






Überblick und Ausblick

Aktivitätszentriertes ModellA t ti h G i

Personenzentriertes ModellMö li hk it d B ü k i htiAutomatisches Generieren

unterschiedlicher alternativer Ablaufvarianten

Möglichkeit der Berücksichtigung der gesamten Projektlandschaft

Multiprojektmanagement

Einfluss unterschiedlicher Ressourcenverfügbarkeit

Transparente

Die realen Aktoren – die Arbeitspersonen – stehen im Zentrum der Betrachtung.Transparente

Kapazitätsabschätzung

Modell bietet die Möglichkeit,

Berücksichtigung interpersoneller Unterschiede in Bearbeitungsweise und EntscheidungsfindungProjektabläufe zu optimieren und Entscheidungsfindung

Realitätsnahe Projektverläufe als Simulationsergebnis

Ziel: Vereinigung der Vorteile und Potenziale beider Modelle in einem integrativen Ansatz zur Modellierung und Simulation von Produktentwicklungsprojekten.


Zukünftige Arbeiten

Entwicklung von Verfahren, die eine systematische mehrkriterielle Optimierung von komplexen, simultan ablaufenden Projekten ermöglichen.

Konzipierung und Umsetzung eines integrativen Verfahrens zur wissensbasierten Unterstützung des Projektplaners im Rahmen eines de entralen Plan ngspro essesdezentralen Planungsprozesses.

Erarbeitung einer semi-formalen wie auch formalen Notation zur allgemeingültigen Beschreibung von Projekten unter Berücksichtigung

Ein Werkzeug, welches die durchgängige Modellierung, Optimierung und

allgemeingültigen Beschreibung von Projekten unter Berücksichtigung von Freiheitsgraden bzw. projektspezifischen Unsicherheiten.

Analyse von simultan ablaufenden Projekten unterstützt und so den notwendigen Zeitaufwand bei gleichzeitiger Steigerung der Planungsgüte verringert. g

Eine systematische Abbildung der in Entwicklungsprojekten auftretenden Iterationsschleifen unter Berücksichtigung der auslösenden Person, des

ö öAuslösezeitpunktes und des Auslösegrundes.

Eine Modellierung der menschlichen Zuverlässigkeit und Leistungs-variabilität im Kontext der Produktentwicklung


variabilität im Kontext der Produktentwicklung.

VIELEN DANK für Ihre Aufmerksamkeitfür Ihre Aufmerksamkeit

Dipl.-Ing. Univ.Bernhard KauschAbteilungsleiter

Dipl.-Ing. Dipl.-Wirt.Ing.Sönke DuckwitzWissenschaftlicher Mitarbeiter

Dipl.-Wirt.-Ing.Sven TackenbergWissenschaftlicher Mitarbeiter

RWTH Aachen –Institut für ArbeitswissenschaftBergdriesch 27 • D-52062 AachenT l 0241 / 80 99496

RWTH Aachen –Institut für ArbeitswissenschaftBergdriesch 27 • D-52062 AachenT l 0241 / 80 99461

RWTH Aachen –Institut für ArbeitswissenschaftBergdriesch 27 • D-52062 AachenT l 0241 / 80 99462Tel.: 0241 / 80-99496

[email protected].: 0241 / [email protected]

Tel.: 0241 / [email protected]


p j kt i l ti l ff kti d ffi i tprojektsimulation als ... · p j kt i l ti l ff kti d ffi i...

Documents