Was genau ist der kritische Pfad im Projektmanagement?

Die Methode des kritischen Pfades (CPM) ist, mathematisch gesehen, ein Algorithmus für die Planung von Projekt-Aktivitäten. Die wesentliche Voraussetzung für die Nutzung der CPM ist der Aufbau eines Projektmodells, das folgende Aspekte beinhaltet:

  • eine Liste aller Aktivitäten, die für die Fertigstellung des Projekts erforderlich sind,
  • die Abhängigkeiten zwischen den Aktivitäten und
  • die Zeit (Dauer), die für die Erledigung jeder Aktivität voraussichtlich erforderlich sein wird.

Mit diesen Werten berechnet die CPM den längsten Pfad von geplanten Aktivitäten bis zum Ende des Projekts. Außerdem werden die frühesten und spätesten Anfangs- und Endzeiten der Aktivitäten ermittelt, die noch innerhalb der Zeitplanung des Projektes liegen. Mit dieser Berechnung können wir die "kritischen" Aktivitäten erkennen (die zur längsten Kette zusammenhängender Schritte gehören) und solche, die über Pufferzeit verfügen (Aktivitäten, die verzögert werden können, ohne die Deadline des Projekts zu gefährden).

Der kritische Pfad in einem einfachen Projekt

Jetzt versuchen wir dieses Konzept in einem einfachen, lebensnahen Projekt zu veranschaulichen: Ein Bild an die Wand hängen. Was müssen Sie tun, um dieses Mini-Projekt erfolgreich durchzuführen? Zuerst müssen wir alle Aufgaben festlegen und auflisten, die erledigt werden müssen, um das komplette Projekt abzuschließen.

  • Einen Platz an der Wand aussuchen
  • Schrauben kaufen
  • Ein Bild aussuchen
  • Ein Loch in die Wand bohren
  • Die Schrauben in die Wand schrauben
  • Das Bild aufhängen

Wenn wir einen Blick auf diese Aufgaben werfen, werden wir feststellen, dass einige Aufgaben erst anfangen können, wenn andere erledigt sind. Das bedeutet, dass sie von den anderen Aufgaben abhängig sind. Schauen Sie sich hierzu die unten stehende Abbildung an:

Graphik zeigt einige Aufgaben, die von anderen Aufgaben abhängig sind

Die Aufgaben „ein Loch in die Wand bohren“, „die Schrauben in die Wand schrauben“ und „das Bild aufhängen“ sind Aufgaben, die in einer bestimmten Reihenfolge ausgeführt werden müssen, damit das Projekt erfolgreich abgeschlossen werden kann. Diese Aufgaben werden „folgegebundene Aktivitäten“ genannt.

Dementsprechend sind in unserem Beispiel diese drei Aufgaben - zusammen mit unserem Projektanfang („einen Platz an der Wand aussuchen“) - die wichtigsten kritischen Schritte, die unternommen werden müssen, um das Projekt abzuschließen. Diese Aufgaben sind der kritische Pfad unseres Projekts. Das wesentliche Konzept hinter der Analyse des kritischen Pfads ist also, dass manche Aktivitäten erst begonnen werden können, wenn andere beendet sind. Diese Aktivitäten müssen in einer bestimmten Reihenfolge erledigt werden und jede Phase muss mehr oder weniger beendet sein, bevor die nächste Phase anfangen kann.

Hier ein Beispiel, wie der Zeitplan (Gantt-Diagramm) unseres Projektes aussehen könnte:

Beispiel für einen Zeitplan im Gantt-Diagramm-Format

Der kritische Pfad ist die längste Kette von zusammenhängenden Aktivitäten vom Beginn des Projekts bis zum Ende. Diese kritischen Aktivitäten müssen genau nach Zeitplan erledigt werden, um sicherzustellen, dass das Projekt zum festgelegten Zeitpunkt fertiggestellt ist. Die Aktivitäten des kritischen Pfads müssen immer im Auge behalten werden. Sollten solche Aufgaben nicht nach Plan laufen, muss sofort etwas unternommen werden, um den Verzug im Zeitplan schnellstmöglich wieder zu beheben. Ansonsten verzögert sich die Fertigstellung des gesamten Projekts.

Stellen Sie sich vor, dass Sie ein Projekt innerhalb von 300 Tagen fertigstellen müssen. Wenn die erste Aufgabe des kritischen Pfads mit einem Tag Verspätung anfängt, dann bräuchte man 301 Tage, um das Projekt zu beenden, außer man schafft es, eine andere Aufgabe auf dem kritischen Pfad einen Tag früher zu erledigen. So gesehen besteht der kritische Pfad aus allen Aufgaben, die einen direkten Einfluss auf die Deadline des Zeitplans haben.

Ein Projekt kann mehrere kritische Pfade haben, die parallel zueinander verlaufen. Um bei unserem Beispiel zu bleiben: „Ein Bild aussuchen“ und „das Bild aufhängen“, genauso wie „Schrauben kaufen“, „die Schrauben in die Wand schrauben“ und „das Bild aufhängen“ bilden weitere Aufgabenketten, die auch wichtig für die Ausführung des Projekts sind.

 

Ein kritischer Pfad im Projektmanagement kann alle wichtigen Aufgaben enthalten oder auch nicht. Es kommt mitunter vor, dass die Aufgaben des kritischen Pfads nicht die wichtigsten des Projekts sind. Gleichzeitig hängt der Erfolg des Projekts auch von einigen Aufgaben ab, die sich nicht auf dem kritischen Pfad befinden. Der kritische Pfad veranschaulicht, welche Aufgaben wichtig sind, um das Projekt innerhalb des Zeitplans fertigzustellen. Aber vergessen Sie nicht, dass auch andere Aufgaben außerhalb des kritischen Pfads sehr wichtig sein können und Aufmerksamkeit, Mühe und Einsatz erfordern.

Was sind eingeschränkte Ressourcen und warum ist es wichtig, auf diese zu achten?

Klassische Zeitpläne, die mit kritischen Pfaden aufgestellt werden, basieren auf kausalen (logischen) Abhängigkeiten. Diese Abhängigkeiten haben wir inzwischen in unseren Plan mit einbezogen (z. B. ist es unmöglich, ein Loch in die Wand zu bohren, wenn man noch nicht weiß, wo man das Bild hinhängen möchte). Allerdings muss auch in Betracht gezogen werden, dass die Ressourcen eines Projekts begrenzt sein können. Durch diese Einschränkungen können mehr Abhängigkeiten zu Stande kommen. Diese Abhängigkeiten werden oft „eingeschränkte Ressourcen“ genannt.

Wenn das Projekt von einem Team ausgeführt wird, können Sie die Aufgaben verschiedenen Teammitgliedern zuteilen. In unserem Fall: Während Sie einen Platz an der Wand suchen und das Loch bohren, kann ein Freund von Ihnen die Schrauben kaufen und Ihr Ehepartner kann das Bild aussuchen. Die Aufgaben können parallel ausgeführt werden, wie in unserem oben stehenden Diagramm dargestellt.

Wenn Sie allerdings das Projekt alleine ausführen, kommen die eingeschränkten Ressourcen ins Spiel: Sie können unmöglich gleichzeitig ein Loch in die Wand bohren, Schrauben einkaufen und ein Bild aussuchen. Dementsprechend verändert sich Ihr kritischer Pfad.

In diesem Diagramm gehen wir davon aus, dass Sie erst das Bild aussuchen müssen, bevor Sie die Schrauben kaufen. Je nach den Voraussetzungen des Projekts können diese Aufgaben jedoch in einer unterschiedlichen Reihenfolge ausgeführt werden.

Diese Art von kritischen Pfaden wird „ressourcenkritischer Pfad“ genannt. Es handelt sich um eine Erweiterung des klassischen kritischen Pfads, bei der auch die Ressourcen, die mit den jeweiligen Aufgaben verbunden sind, bei der Planung mit einbezogen werden. Ein Zeitplan, der auch die Ressourcen berücksichtigt, kann Verzögerungen aufgrund von Ressourcen-Engpässen beinhalten (z. B. wenn die notwendigen Ressourcen nicht rechtzeitig verfügbar sind), was einen zuvor kürzer veranschlagten Weg verlängern kann. Diese Situation ist in dem oben stehenden Diagramm dargestellt.

Die Projektdauer ermitteln

Im Projektmanagement ist der kritische Pfad eine Kette von Aktivitäten, die zusammengerechnet die längste Gesamtdauer des Projekts angeben. Dies ermittelt die kürzestmögliche Zeit für die Fertigstellung des Projekts.

Gehen wir noch einmal zu unserem Beispiel zurück: Wir gehen davon aus, dass Sie alles alleine machen müssen. Geben Sie die vorhergesehene Dauer jeder Aufgabe an. Legen Sie in Ihrem kritischen Pfad auch fest, um wie viel Uhr Sie ungefähr mit jeder Aufgabe anfangen werden. Das sieht dann in etwa so aus:

Wenn wir jetzt die Dauer der einzelnen Aufgaben zusammenrechnen, wissen wir ungefähr wie lange wir brauchen, um das Projekt fertigzustellen. In unserem Fall wäre es 1 Stunde und 26 Minuten. Jetzt können Sie die früheste Fertigstellungszeit des Projekts berechnen, indem Sie die Anfangszeit und die Projektdauer addieren. Das Ergebnis in unserem Beispiel wäre 10:26 Uhr.

Flexibilität im kritischen Pfad

Die CPM wurde für komplexe, aber relativ vorhersehbare Projekte entwickelt. Allerdings sieht die Wirklichkeit meistens anders aus und Projekte sind eher selten so überschaubar, dass man alles voraussehen kann. Ein Zeitplan, der mit einem kritischen Pfad erstellt wurde, wird oft nicht genau eingehalten. Wie bereits erklärt, wirkt sich jede Verzögerung einer Aktivität auf dem kritischen Pfad direkt auf den Fertigstellungstermin aus. Während des Projektablaufs können sich neue Anforderungen oder eingeschränkte Ressourcen abzeichnen.

 

Sagen wir mal, dass Sie Ihr Wohnzimmer zusammen mit Ihrem Ehepartner neu einrichten möchten. Zu den Aufgaben zählen:

  1. Die alten Möbel entsorgen
  2. Die Wände streichen
  3. Die Decke reparieren
  4. Die neuen Möbel aufstellen

Danach ist Ihr Ehepartner dafür verantwortlich:

  1. Die neuen Vorhänge auszusuchen
  2. Die neuen Vorhänge aufzuhängen

Die „Vorhang-Aufgaben“ gehören zu einem untergeordneten Projekt und können als Aufgaben angesehen werden, die nicht zum kritischen Pfad gehören. Ihr Partner kann jederzeit vor dem Ende Ihres Projekts „die neuen Vorhänge aussuchen“ und „die neuen Vorhänge aufhängen“. Dementsprechend haben diese Aufgaben eine flexible Anfangszeit und Endzeit, die Pufferzeit genannt wird. Diese Aufgaben verlaufen parallel und gehören nicht zum kritischen Pfad. So würde das Ganze in einem Gantt-Diagramm aussehen:

Allerdings muss beachtet werden, dass das Projekt nicht rechtzeitig abgeschlossen werden kann, wenn eine erhebliche Verzögerung bei den parallelen Aufgaben auftritt. Deswegen müssen auch die parallelen Aufgaben im Auge behalten werden. Nehmen wir mal an, dass Ihr Partner länger als ursprünglich geplant braucht, um die Vorhänge auszusuchen. Durch diese Verzögerung wird es unmöglich, das Projekt in der vorgesehenen Zeit zu beenden.

Die neue Wohnzimmereinrichtung ist ohne die Vorhänge nicht fertig. Auf einmal wird der nicht-kritische Pfad kritisch für die Fertigstellung des Projekts. Der ursprüngliche kritische Pfad hat sich verändert.

Um auch die nicht-kritischen Aufgaben unter Kontrolle zu haben, sollte Ihr Zeitplan immer auf dem aktuellen Stand sein. Das ist die einzige Art und Weise, wie Sie zu jeder Zeit genau wissen können, in welcher Phase sich Ihr Projekt befindet und ob Sie die Deadline einhalten können.

Das unten stehende 17-minütige Video ist eine großartige Einführung in die Methode des kritischen Pfades.

Sind Sie der Meinung, dass der kritische Pfad nützlich für Ihre Projekte ist? Oder warum ist er nicht nützlich für Ihre Projekte? Wir freuen uns auf Ihre Kommentare!

Ich persönlich glaube, dass die klassische Methode wesentlich verbessert werden kann. Gerne teile ich mit Ihnen einige Tipps und Tricks in meinem nächsten Blogartikel!

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