Critical-Path-Methode: So verwenden Sie die CPM für das Projektmanagement

Team Asana – FotoTeam Asana5. Juli 20217 Minuten Lesezeit
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Zusammenfassung

Mithilfe der sogenannten Critical-Path-Methode (deutsch: Methode des kritischen Pfads) lassen sich die Aufgaben ermitteln, die für den Projektabschluss erforderlich sind. Unter dem kritischen Pfad versteht man im Projektmanagement die längste Abfolge von Aktivitäten, die rechtzeitig abgeschlossen werden müssen, um das gesamte Projekt fertigzustellen. Im nachfolgenden Artikel erläutern wir, wie Sie bei Ihrem nächsten Projekt den kritischen Pfad ermitteln können.

Mithilfe eines Projektplans können Sie sich ein Bild davon machen, was getan werden muss, um Ihr Ziel zu erreichen. Die Critical-Path-Methode setzt genau an diesem Punkt an. Dabei handelt es sich um eine Projektmanagement-Technik, bei der die wichtigsten oder entscheidenden Aufgaben, die für den Projektabschluss erforderlich sind, aufgezeigt werden.

Mit dieser Methode können Sie Aufgabenabhängigkeiten verwalten und einen realistischen Zeitrahmen festlegen. Lesen Sie weiter, um zu erfahren, wie die Critical-Path-Methode funktioniert und wie Sie diese mit Ihrem Team nutzen können, um Projektzeitplänezu optimieren. 

Was versteht man unter der Critical-Path-Methode (CPM)?

Die Critical-Path-Methode (CPM) ist eine Methode, mit der Sie die für den Projektabschluss notwendigen Aufgaben ermitteln und die Planungsflexibilität bestimmen. Ein kritischer Pfad im Projektmanagement ist die längste Abfolge von Aktivitäten, die rechtzeitig abgeschlossen werden müssen, damit das gesamte Projekt fertiggestellt werden kann. Verspätungen bei kritischen Aufgaben verzögern den Abschluss des gesamten Projekts.

Bei der CPM geht es darum, die wichtigsten Aufgaben im Projektzeitplan zu ermitteln, die Aufgabenabhängigkeiten zu bestimmen und die Dauer der Aufgaben zu berechnen.

CPM wurde in den späten 1950er Jahren entwickelt, um die Problematik der durch ineffiziente Terminplanung verursachten Kostensteigerungen zu lösen. Seitdem ist CPM eine beliebte Methode zur Planung von Projekten und zur Priorisierung von Aufgaben. Mit CPM können Sie komplexe Projekte in einzelne Aufgaben aufteilen und ein besseres Verständnis für die Flexibilität des Projekts gewinnen.

Weshalb empfiehlt sich die Critical-Path-Methode?

CPM kann wertvolle Einblicke in die Planung von Projekten, die Zuweisung von Ressourcen und die Terminierung von Aufgaben vermitteln. 

Hier einige Gründe, warum Sie diese Methode anwenden sollten: 

  • Verbessert die zukünftige Planung: CPM kann verwendet werden, um Erwartungen an das Vorhaben mit dem tatsächlichen Fortschritt zu vergleichen. Anhand der Daten aus laufenden Projekten lassen sich Pläne für künftige Projekte erstellen. 

  • Ermöglicht effektiveres Ressourcenmanagement: CPM unterstützt Projektmanager bei der Priorisierung von Aufgaben und gibt ihnen eine bessere Vorstellung davon, wie und wo Ressourcen eingesetzt werden sollten. 

  • Sie hilft, Engpässe zu vermeiden: Engpässe in Projekten können dazu führen, dass wertvolle Zeit verlorengeht. Die Darstellung der Projektabhängigkeiten in einem Netzdiagramm verschafft Ihnen einen besseren Überblick darüber, welche Aktivitäten parallel laufen können und welche nicht, sodass Sie entsprechend planen können.   

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So finden Sie den kritischen Pfad

Zur Bestimmung des kritischen Pfades wird die Dauer der kritischen und nicht kritischen Aufgaben betrachtet. Nachstehend eine Aufschlüsselung der einzelnen Schritte mit Beispielen. 

1. Aktivitäten auflisten

Verwenden Sie einen Projektstrukturplan, um alle Projektaktivitäten oder Aufgaben aufzulisten, die zur Erstellung der Ergebnisse erforderlich sind. Die Liste der Aktivitäten im Projektstrukturplan dient als Grundlage für die übrigen Elemente der CPM. 

Aktivitäten auflisten

Nehmen wir an, das Marketingteam erstellt einen neuen interaktiven Blogbeitrag. Hier einige Beispiele für Aufgaben, die im Projektstrukturplan enthalten sein könnten:

Projektstrukturplan

Nachdem Sie eine grobe Vorstellung davon haben, was alles zu tun ist, können Sie mit der Ermittlung der Aufgabenabhängigkeiten beginnen.

2. Abhängigkeiten ermitteln

Anhand des Projektstrukturplans bestimmen Sie die Aufgaben, die voneinander abhängig sind. Damit erkennen Sie auch, welche Arbeiten parallel zu anderen Aufgaben erledigt werden können.

Hier sehen Sie die Aufgabenabhängigkeiten für das obige Beispiel:

  • Aufgabe B ist abhängig von A

  • Aufgabe C ist abhängig von B

  • Aufgaben C und D können parallel laufen

  • Aufgabe E ist abhängig von D

  • Aufgabe F ist abhängig von C, D und E

Die Liste der abhängigen Aufgaben wird als Aktivitätssequenz bezeichnet und dient zur Bestimmung des kritischen Pfades. 

3. Netzdiagramm erstellen

Der nächste Schritt besteht darin, den Projektstrukturplan in ein Netzdiagramm umzuwandeln, also in ein Flussdiagramm, das die zeitliche Abfolge der Aktivitäten darstellt. Zeichnen Sie für jede Aufgabe einen Kasten und verwenden Sie Pfeile, um die Abhängigkeiten zwischen den Aufgaben darzustellen. 

Sie ergänzen das Netzdiagramm um weitere zeitgebundene Komponenten, bis Sie den allgemeinen Projektzeitplan vor Augen haben. 

4. Aufgabendauer abschätzen

Um den kritischen Pfad, also die längste Abfolge kritischer Aufgaben, zu berechnen, sollten Sie zunächst einmal die für die einzelnen Aktivitäten benötigte Zeit abschätzen. 

Um die voraussichtliche Zeitspanne abzuschätzen, bieten sich folgende Möglichkeiten an: 

  • Mit Erfahrung und Wissen fundierte Prognosen anstellen

  • Schätzung anhand von Daten aus früheren Projekten

  • Schätzung auf der Grundlage von Industriestandards

Alternativ können Sie auch die Forward Pass- und Backward Pass-Technik anwenden:

  • Forward Pass: Damit werden das früheste Startdatum (Early Start, ES) und das früheste Enddatum (Early Finish, EF) unter Verwendung eines zuvor festgelegten Startdatums berechnet. ES ist der höchste EF-Wert aus den unmittelbaren Vorgängeraktivitäten, wohingegen EF durch ES plus die Dauer zur Abwicklung berechnet wird. Die Berechnung beginnt bei 0 am ES der ersten Aktivität und verläuft nach vorne durch den Terminplan. Die Bestimmung der ES- und EF-Daten ermöglicht eine frühzeitige Zuweisung von Ressourcen für das Projekt. 

  • Backward Pass: Damit werden das späteste Start- (Late Start, LS) und das späteste Enddatum (Late Finish, LF) berechnet. LS ist LF minus die Dauer, während LF der niedrigste LS-Wert aus den unmittelbaren Nachfolgeaktivitäten ist. Die Berechnung beginnt mit der letzten geplanten Aktivität und verläuft rückwärts durch den gesamten Zeitplan.    

Mithilfe der frühen und späten Start- und Enddaten kann dann die Pufferzeit bzw. die Planungsflexibilität der einzelnen Aufgaben berechnet werden. 

5. Den kritischen Pfad kalkulieren

Die Berechnung des kritischen Pfades kann manuell durchgeführt werden. Sie können jedoch Zeit sparen, wenn Sie stattdessen einen Algorithmus für den kritischen Pfad verwenden. 

Mit folgenden Schritten können Sie den kritischen Pfad manuell berechnen:

Schritt 1: Notieren Sie neben den jeweiligen Aktivitäten die Anfangs- und Endzeit.

  • Die erste Aktivität beginnt mit der Startzeit 0 und die Endzeit ist die Dauer der Aktivität.

  • Die Startzeit der nächsten Aktivität ist die Endzeit der vorhergehenden Aktivität; die Endzeit entspricht der Startzeit plus die Dauer der Aktivität.

  • Dies gilt für alle Aktivitäten.

Schritt 2: Betrachten Sie die Endzeit der letzten Aktivität in der Abfolge, um die Dauer der gesamten Abfolge zu bestimmen.

Schritt 3: Die Abfolge der Aktivitäten mit der längsten Dauer ist der kritische Pfad.

Anhand des obigen Beispiels könnte das Diagramm zum kritischen Pfad folgendermaßen aussehen: 

Schritte zur manuellen Berechnung des kritischen Pfades

Nachdem Sie den kritischen Pfad ermittelt haben, können Sie den eigentlichen Projektzeitplan anhand dieser Erkenntnisse aufbauen.

6. Die zeitliche Flexibilität berechnen

Als Spielraum oder Pufferzeit bezeichnet man die zeitliche Flexibilität einer bestimmten Aufgabe, d. h. wie sehr sich die Aufgabe verzögern kann, ohne dass diese Verzögerung Folgen für nachfolgende Aufgaben oder das Enddatum des Projekts hat. 

Durch das Ermitteln der Pufferzeit lässt sich feststellen, inwieweit das Projekt flexibel ist. Die Pufferzeit ist eine Ressource, mit der Projektrisiken oder unerwartet auftretende Probleme einkalkuliert werden sollen. 

Kritische Aufgaben haben eine Pufferzeit von Null, d. h. die Fristen sind nicht flexibel. Aufgaben mit positiven Pufferwerten gehören zum unkritischen Pfad, d. h. sie können verschoben werden, ohne dass sich dadurch der Termin für den Projektabschluss ändert. Bei Zeit- oder Ressourcenknappheit können unkritische Aufgaben unter Umständen unerledigt gelassen werden. 

Die Pufferzeit kann mit einem Algorithmus oder manuell berechnet werden. Mithilfe der Berechnungen im folgenden Abschnitt können Sie die Gesamtpufferzeit und die freie Pufferzeit bestimmen. 

Gesamte Pufferzeit vs. freie Pufferzeit

Hier eine Unterteilung der beiden Arten von Pufferzeit:

  • Gesamte Pufferzeit: Dies ist die Zeitspanne, um die sich ein Vorgang gegenüber dem frühesten Startdatum verzögern kann, ohne dass sich das Enddatum des Projekts verzögert oder eine Terminvorgabe verletzt wird. Gesamte Pufferzeit = LS - ES oder LF - EF

  • Freie Pufferzeit: Darunter versteht man, wie lange sich eine Aktivität verzögern kann, ohne die nachfolgende Aktivität zu beeinflussen. Freie Pufferzeit kann es nur geben, wenn zwei oder mehr Aktivitäten eine gemeinsame Nachfolgeaktivität haben. In einem Netzdiagramm ist dies der Punkt, an dem die Aktivitäten zusammenlaufen. Freie Pufferzeit = ES (nächster Vorgang) - EF (aktueller Vorgang)

Es gibt einige gute Gründe, warum es für Projektmanager von Vorteil ist, sich mit dem Thema Pufferzeiten auszukennen:

  • Projekte bleiben im Zeitplan: Wenn Sie die Gesamtpufferzeit eines Projekts überwachen, können Sie feststellen, ob ein Projekt im Zeitplan liegt. Je größer der Puffer, desto wahrscheinlicher ist es, dass Sie das Projekt vorzeitig oder pünktlich abschließen können.  

  • Sie können Prioritäten setzen: Indem Sie Aktivitäten mit freier Pufferzeit ermitteln, haben Sie einen besseren Überblick darüber, welche Aufgaben priorisiert werden sollten und welche davon flexibler sind und somit verschoben werden können. 

  • Pufferzeiten sind eine nützliche Ressource: Pufferzeit ist zusätzliche Zeit, mit der Projektrisiken oder unerwartet auftretende Probleme abgedeckt werden können. Wenn Sie wissen, wie viel Spielraum Sie haben, können Sie diesen optimal nutzen. 

Den kritischen Pfad finden

So verwenden Sie die Critical-Path-Methode

Durch CPM erhalten Sie einen Überblick über den Projektfortschritt und können Aufgaben und deren Fertigstellungszeiten überwachen. Hier einige weitere Anwendungsmöglichkeiten der CPM. 

Abwicklungszeiträume verkürzen

Auch wenn es nicht ideal ist, kann es dennoch vorkommen, dass sich Projekttermine verschieben. In diesem Fall können Sie zwei Techniken zur Verkürzung des Abwicklungszeitraums anwenden: Fast Tracking und Crashing.

  1. Fast Tracking: Hier betrachten Sie den kritischen Pfad, um festzustellen, welche Aktivitäten gleichzeitig ausgeführt werden können. Die parallele Ausführung von Prozessen verkürzt die Abwicklungszeit.

  2. Crashing: Bei diesem Verfahren werden mehr Ressourcen zugewiesen, um die Aktivitäten zu beschleunigen. Bevor Sie mehr Ressourcen bereitstellen, sollten Sie zunächst sicherstellen, dass der Projektumfang nicht überschritten wird, und dass Beteiligte über alle Änderungen informiert werden.

Mithilfe der Darstellung des kritischen Pfads können Sie die richtige Strategie wählen, um die neuen Fristen einzuhalten. 

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Ressourcenknappheit beheben

Zu beachten ist, dass CPM die Verfügbarkeit von Ressourcen nicht berücksichtigt. Wenn es einen Ressourcenmangel gibt, wie etwa ein übermäßig ausgelasteter Mitarbeiter oder ein Mangel an Ausrüstung, können Sie Methoden zum Resource Leveling einsetzen, um das Problem zu lösen. 

Diese Methoden verfolgen das Ziel, Probleme mit der Überlastung von Ressourcen zu lösen und sicherzustellen, dass ein Projekt mit den derzeit verfügbaren Ressourcen abgeschlossen werden kann. 

Resource Leveling erfolgt durch die Anpassung der Start- und Enddaten des Projekts, sodass Sie möglicherweise den kritischen Pfad neu anpassen oder diese Methode auf Vorgänge mit einer Pufferzeit anwenden müssen.

Lesenswert: Sie wollen das volle Potenzial Ihres Teams entfalten? Dann führt kein Weg an Ressourcenzuweisung vorbei

Daten für die zukünftige Verwendung zusammenstellen

Der mit der CPM erstellte Zeitplan kann sich ändern, da Sie mit Schätzwerten für die Dauer der Aktivitäten arbeiten. Sie können den ursprünglichen kritischen Pfad mit dem tatsächlichen kritischen Pfad vergleichen, während das Projekt läuft.

Diese Daten können als Anhaltspunkt dienen, um genauere Schätzungen der Aufgabendauer für künftige Projekte treffen zu können. 

Critical-Path-Methode (CPM) vs. PERT

CPM und die Project Evaluation and Review Technique (PERT) wurden in den 1950er Jahren entwickelt. PERT wird verwendet, um den Unsicherheitsfaktor im Zusammenhang mit Projektaktivitäten abzuschätzen, indem ein geschätzter Durchschnitt aus optimistischen und pessimistischen Szenarien berechnet wird. Dabei wird die für das Erledigen eines Vorgangs benötigte Zeit abgeschätzt. 

PERT verwendet drei Schätzungen, um einen Bereich für die Dauer einer Aktivität zu ermitteln:

  1. Wahrscheinlichste Schätzung (M)

  2. Optimistisch (O)

  3. Pessimistisch (P) 

Die Formel für PERT lautet: Geschätzte Zeit = (O + 4M + P) / 6

Der Hauptunterschied zwischen PERT und CPM ist der Grad der Gewissheit hinsichtlich der Aktivitätsdauer – mit PERT wird die für den Abschluss der Aktivitäten benötigte Zeit geschätzt, während CPM zum Einsatz kommt, wenn die Aktivitätsdauer bereits geschätzt wurde. 

Ein Vergleich der beiden Methoden:

  • PERT wird für unbestimmte Projektaktivitäten verwendet, CPM für vorhersagbare Projektaktivitäten.

  • PERT konzentriert sich auf die Einhaltung bzw. Minimierung der Projektdauer, CPM auf die Abwägung zwischen Zeit und Kosten.

  • PERT ist ein probabilistisches Modell, CPM ein deterministisches Modell.

  • PERT nutzt für jede Aktivität drei Schätzungen, CPM nur eine.

Abgesehen von den Unterschieden der beiden Methoden, analysieren sowohl PERT als auch CPM folgende Komponenten:

  • Liste der erforderlichen Aufgaben

  • Geschätzte Dauer für die jeweilige Aufgabe

  • Aufgabenabhängigkeiten

Zur Steigerung der Effektivität können die beiden Techniken gemeinsam eingesetzt werden. Sie können PERT verwenden, um realistischere Schätzungen der Aufgabendauer zu erhalten, bevor Sie mit der Berechnung des kritischen Pfades und der Pufferzeiten fortfahren.  

Critical-Path-Methode (CPM) vs. Gantt-Diagramm

Gantt-Diagramme sind Diagramme mit horizontalen Balken, in denen Projektaktivitäten dargestellt werden, die anhand eines festgelegten Zeitplans nachverfolgt werden können. Sowohl CPM- als auch Gantt-Diagramme zeigen die Abhängigkeiten zwischen Aufgaben. 

Gehen wir nun auf einige Unterschiede zwischen den beiden Modellen ein:

CPM

  • Darstellung der kritischen und unkritischen Pfade und Berechnung der Projektdauer

  • Darstellung als Netzwerkdiagramm mit verknüpften Boxen

  • Erforderliche Ressourcen werden nicht angezeigt

  • Darstellung von Aktivitäten im Netzdiagramm ohne Zeitskala

Gantt-Diagramm

  • Veranschaulicht den Fortschritt der Projektaktivitäten

  • Darstellung als Diagramm mit horizontalen Balken

  • Zeigt die für die jeweilige Aktivität erforderlichen Ressourcen an 

  • Stellt Aktivitäten auf einer Zeitskala dar 

Gantt-Diagramme können mit CPM kombiniert werden, um kritische Pfade über einen Zeitraum hinweg nachzuverfolgen, damit Ihr Projekt planmäßig verläuft. 

Nutzen Sie den kritischen Pfad, um Ihr Projektmanagement auf die nächste Stufe zu heben

CPM kann ein nützliches Hilfsmittel im Projektmanagement sein, insbesondere bei der Planung von Aufgaben und der Verwaltung von Ressourcen. Mithilfe von Projektplanungstools können Sie problemlos Zeitpläne erstellen und Projekte überwachen. Um Ihre Arbeitseffizienz noch weiter zu steigern, lesen Sie noch heute unsere 12 Tipps, um heute noch produktiver zu werden.

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