W niniejszej pracy autor proponuje kompleksowe rozwiązanie mające na celu uwzględnienie niepewności związanej ze zmiennością czasów trwania zadań w celu terminowej realizacji umownych etapów projektu. Nieterminowość realizacji projektów przy zmienności czasów trwania zadań jest problemem występującym w praktyce przy harmonogramowaniu przedsięwzięć klasyczną metodą ścieżki krytycznej CPM. Bada-nia wskazują, że stosując CPM wykonawcy często przekraczają umowne terminy co wiąże się np. z koniecznością opłacenia kar umownych, zwiększeniem kosztów produk-cji itp. Podejściem, które ma zapobiec nieterminowości wykonania przedsięwzięcia, wdrożonym w wielu firmach jest metoda łańcucha krytycznego CCPM, opisana w roz-dziale 5.3.1. CCPM za główny cel stawia skrócenie czasu trwania przedsięwzięcia, w tym celu szczególnie zabezpieczane są zadania z łańcucha krytycznego.
Często stosowana w praktyce metodologia CCPM usprawniła wykonanie wielu prak-tycznych przedsięwzięć. Jako przykłady można podać następujące projekty [174][172][173]:
1) budowa fabryki Harris Corporation wraz z instalacją i uruchomieniem zautomaty-zowanej technologii wytwarzania nowych urządzeń (HI-TECH: pierwszy 8-calowy
discrete power wafer) – dzięki metodzie łańcucha krytycznego skrócono czas
trwa-nia projektu do 13 miesięcy (norma czasowa wykonatrwa-nia takiego projektu przy kla-sycznym podejściu wynosi około 30 miesięcy),
2) usprawnienie (wyższa jakość, szybsze wykonanie) produkcji płytek obwodu druko-wanego PCB (ang. Printed-Circuit Board) w firmie Boeing,
3) skrócenie (o 30-40%) czasu trwania projektów informatycznych (liczne przykłady [178][174]).
Wykonawcy stosujący CCPM to przedstawiciele wielu branż przemysłu m.in. produ-cenci oprogramowania i sprzętu komputerowego (Dell, Sun Microsystems, Intel,
Micro-soft, AMD), firmy dostarczające sprzęt, oprogramowanie oraz usługi dla systemów
ko-munikacyjnych (Ericsson, Alcatel, Lucent Technologies), firmy produkujące nośniki danych (Seagate), koncerny przemysłu kosmicznego, zbrojeniowego i lotniczego (Boeing, Lockheed Martin, BAE Systems, Elbit Systems, United States Air Force), firmy przemysłu kosmetycznego i chemicznego (Procter & Gamble, Colgate Palmolive). Wdrażaniem, szkoleniem zajmuje się AGI-GOLDRATT Institute – firma stworzona przez twórcę koncepcji Goldratta, która posiada patent na te rozwiązania. Istnieją do-stępne (komercyjne) programy komputerowe, wspomagające opracowanie projektu me-todą CCPM np.: ProChain[178], Scitor[179], CCPM+[177].
Badania symulacyjne i wdrożenia potwierdzają skuteczność CCPM – projekty udaje się realizować w czasie o około 20% krótszym, niż projekty planowane metodą ścieżki krytycznej CPM. CCPM jest skuteczne, ale nie przy każdym przedsięwzięciu może być stosowane. Metodyka CCPM zakłada wyeliminowanie kamieni milowych projektu i skoncentrowanie się na terminowej realizacji całego projektu. Autor rozprawy uważa, że nie zawsze jest możliwość rozliczania się wykonawcy z klientem jedynie z wykona-nia całości przedsięwzięcia. Zleceniodawca często żąda podziału realizacji projektu na fazy, po których następuje kontrola prac.
CCPM jest sugerowana do wdrożenia dla przedsięwzięć, w których trudno
oszaco-wać nakład pracy, tzw. projektów „inwencyjnych” np. do rozwoju oprogramowania. Podobny obszar zastosowania może mieć rozpatrywane predyktywno-reaktywne har-monogramowanie produkcji z kamieniami milowymi. Jak w CCPM w proponowanych rozwiązaniach monitorowana jest realizacja projektu przez śledzenie rozmiaru buforów. Sprawdzane są bufory wszystkich etapów projektu. W ten sposób występuje kontrola przebiegu projektu podczas wszystkich etapów jego realizacji.
W proponowanym przez autora podejściu stosowane są podobne do skutecznej w praktyce metodyki CCPM koncepcje:
eliminacja konfliktów w alokacji zasobów, która mogą występować w metodzie ścieżki krytycznej,
ograniczenie praktyki przeszacowywania czasów trwania zadań (zamiast estymat bezpiecznych stosowanie estymat przeciętnych lub agresywnych), zapobiega to ne-gatywnym skutkom efektów studenta i Parkinsona,
monitorowanie realizacji projektów przez śledzenie wykorzystania buforów czaso-wych, wykonanie każdego etapu (w CCPM tylko śledzenie buforów całego projektu) jest monitorowane przez śledzenie stanu bufora.
Wpływ nieoczekiwanych wydarzeń jest monitorowany. Gdy stan buforów poszczegól-nych etapów projektu jest zbyt mały możliwe jest podjęcie działań naprawczych w fazie harmonogramowania reaktywnego, w celu zmaksymalizowania stabilności produkcji a przede wszystkim w celu zapewnienia terminowości realizacji kamieni milowych.
W wielu systemach produkcyjnych preferowane jest podejście, w którym są ściśle określone cele do zrealizowania i istotna jest odporność wszystkich szczegółów plano-wanych harmonogramów (w CCPM terminy rozpoczęcia i zakończenia zadań spoza łańcucha krytycznego nie są istotne). Proponowane rozwiązania są opracowane dla pro-jektów, w których stabilność produkcji ma znaczenie ze względów organizacyjnych i finansowych. W metodyce CCPM zadania mogą być opóźniane, a celem jest realizacja
całego projektu na czas (lub jak najwcześniej). Nie w każdym systemie produkcyjnym istnieje możliwość elastycznego rozpoczynania zadań. Na przykład w systemach pro-dukcyjnych stosujących dostawy dokładnie na czas JIT, zadania nie mogą być rozpo-czynane wcześniej niż to planowano, gdyż ich rozpoczęcie jest możliwe po dostarcze-niu komponentów, materiałów przez dostawców lub po realizacji zleceń przez firmy zewnętrzne (podwykonawców). W JIT przyspieszenie rozpoczęcia zadania często nie jest możliwe, natomiast opóźnienia w pracach wiążą się z dodatkowymi kosztami ma-gazynowania, z kosztami organizacyjnymi itp.
W tabeli 28 przedstawione jest porównanie różnych podejść do planowania projektu stosowanych w praktyce z proponowanym podejściem predyktywno-reaktywnym.
Tabela 28. Porównanie klasycznego podejścia, metodyki CCPM i proponowanego podejścia predyk-tywno-reaktywnego harmonogramowania z kamieniami milowymi
Klasyczne podejście CCPM Proponowane podejście znaczenie stabil-ności produkcji, zabezpieczanie terminów wyko-nania projektu
istotna jest zmienność na poziomie zadań, brak analizy wpływu zakłóceń na cały projekt
monitorowanie stanu buforu projektu, terminy rozpoczęcia i zakończenia zadań nie są ważne
monitorowanie stanu buforów umownych eta-pów projektu, terminy rozpoczęcia zadań też są istotne, gdyż wpływają na stabilność produkcji szacowanie
czasów trwania zadań
estymaty bezpieczne estymaty przeciętne estymaty agresywne,
większa możliwość bufo-rowania alokacja, roz-mieszczanie bufo-rów czasowych, zasobowych buforowanie poszczegól-nych zadań buforowanie łańcucha krytycznego (bufory projektu, dopływowe, zasobowe), termin zakoń-czenia projektu chroniony z przyjętym poziomem ufności (z reguły 90%).
chronione są terminy realizacji etapów projek-tu, buforowane są także poszczególne zadania
reakcja na zakłócenia
w odpowiedzi na nieocze-kiwane zaburzenia opra-cowywane są nowe har-monogramy
analizowany jest wpływ zakłóceń na stopień zuży-cia buforów i szanse zakończenia projektu w planowanym terminie
minimalizowany jest koszt niestabilności po-szczególnych zadań i etapów projektu, moni-torowany jest stopień zużycia buforów kamieni milowych
znaczenie terminowości realizacji zadań
każde zadanie powinno być wykonane terminowo i tak jest rozliczane
część zadań może być wydłużona, ale buforo-wanie to uwzględnia
zadania najbardziej nara-żone na zakłócenia są buforowane, uwzględnio-na jest możliwość ich wydłużenia
planowanie terminów rozpoczęcia zadań
tak wcześnie jak to moż-liwe tzw. ASAP, wymaga to wczesnych nakładów i zmniejsza NPV projektu
tak późno, jak to możliwe tzw. ALAP, pozostawiając miejsca na bufory. ALAP opóźnia nakłady i zwięk-sza NPV
zgodnie z ALAP, z uwzględnieniem bufo-rów zadań i kamieni mi-lowych
W niniejszej pracy autor proponuje kompleksowe rozwiązanie mające na celu uwzględnienie niepewności związanej ze zmiennością czasów trwania zadań w celu terminowej realizacji umownych etapów projektu. W fazie harmonogramowania nomi-nalnego tworzone jest uszeregowanie, w którym maksymalnie zabezpieczona jest
ter-minowość realizacji umownych etapów projektu. Następnie dokonywany jest przydział poszczególnych zasobów do wykonania czynności, w taki sposób aby sieć przepływu zasobów była jak najbardziej odporna na wahania czasów trwania czynności. W kolej-nym etapie dodawane są bufory czasowe w newralgicznych miejscach harmonogramu w celu uodpornienia realizacji planu produkcji.
W fazie produkcji monitorowane są przede wszystkim bufory poszczególnych umownych etapów projektu i jednocześnie maksymalizowana jest stabilność harmono-gramu predyktywnego. W przypadku występowania zakłóceń produkcyjnych, podej-mowane są działania naprawcze (harmonogramowanie reaktywne).
Takie kompleksowe predyktywno-reaktywne harmonogramowanie ma zapewnić: terminową realizację kamieni milowych projektu,
możliwie dokładną realizację harmonogramu predyktywnego (planowe rozpoczyna-nie poszczególnych zadań).
Wstawienie buforów ma zapobiec skutkom wynikającym z trudności w przewidywaniu dokładnych wartości czasów trwania zadań lub z opóźnień spowodowanych nieprzewi-dywalnymi zakłóceniami.
Jako główne czynniki decydujące o przydatności proponowanych rozwiązań (pre-dyktywno-reaktywnego harmonogramowania produkcji ze zdefiniowanymi kamieniami milowymi) w zastosowaniach praktycznych można wymienić:
konieczność podziału projektu na umowne etapy z określonymi nieprzekraczalnymi, terminami ich wykonania (lub korzyści wynikające ze zdefiniowania kamieni milo-wych)
niepewność występująca podczas realizacji czynności, zmienność czasów trwania zadań, trudność ich oszacowania,
duże znaczenie stabilności produkcji, korzyści finansowe i organizacyjne wynikające z możliwie dokładnego wykonania harmonogramu predyktywnego.