Critical-Chain-ManagementPlanung, Steuerung und Kontrolle von Projekten und Prozessen mit der Critical-Chain-Methode
Gestufte Freigabe von Projekten und Aufträgen planen
Wenn Sie nur so viele Projekte und Aufträge auswählen, wie Sie mit Ihrem Engpasse bewältigen können, wissen Sie, dass alles termingerecht erledigt werden kann und der Engpass optimal ausgelastet wird. Das ist entscheidend für die Leistungsfähigkeit und die Wirtschaftlichkeit des gesamten Systems.
Im nächsten Schritt müssen Sie klären, welches Projekt und welchen Auftrag Sie wann starten. Dazu müssen Sie wiederum die Engpassressource betrachten. Sie darf immer nur einen Auftrag nach dem anderen bearbeiten. Wenn Sie mehrere Aufträge gleichzeitig bearbeitet, also Multitasking betreibt, reduziert sich zwangsläufig ihre Leistung. Das führt dazu, dass sich alle Aufträge verschieben und viele verspäten.
Deshalb sollten Sie mit der Critical-Chain-Methode folgende Regeln für die Planung der Projekte und Aufträge beachten:
- Geben Sie nur so viele Projekte und Aufträge frei, wie das Unternehmen mit den bekannten Engpässen bewältigen kann.
- Starten Sie nicht alle Projekte und Aufträge sofort nach der Freigabe, sondern starten Sie diese gestaffelt. Nach dem gleichen Prinzip wie das Mittagessen am Buffet: wenn alle Gruppen gleichzeitig kommen, gibt es Stau; wenn alle im Abstand von 10 Minuten kommen, verläuft die Versorgung reibungslos.
- Wann genau Sie ein Projekt oder einen Auftrag starten, hängt vom Engpass ab, er ist der Taktgeber.
Abbildung 4 zeigt dieses Prinzip des gestaffelten Starts von Prozessen (Projekte oder Aufträge). Arbeitsschritt C ist der Engpass. Alle Prozesse werden so gestartet, dass er immer nur für einen Prozess gleichzeitig tätig ist.
Aufgabenpuffer vor dem Engpass – Drum Buffer
Grundsätzlich gilt, dass der Engpass nicht mehrere Aufträge gleichzeitig bearbeiten soll. Er erhält seine Aufträge also einen nach dem anderen. Allerdings kann es vorkommen, dass er einen Auftrag schneller bearbeitet als geplant – oder dass er auf einen Auftrag warten muss, weil vorgelagerte Aufgaben sich verspäten. Damit der Engpass dann trotzdem mit einem nächsten Auftrag starten kann, sollte er einen kleinen Arbeitsvorrat haben. Das ist bei der Critical-Chain-Methode der sogenannten Drum Buffer.
Den kritischen Pfad identifizieren, Abhängigkeiten richtig verstehen
Wenn Sie mit dieser Planung erkannt haben, wo und wann es einen Konflikt beim Engpass gibt, können Sie alle anderen vorgelagerten und nachgelagerten Aufgaben des jeweiligen Prozesses und Auftrags planen. Daraus ergibt sich der gesamte Ablauf und der mögliche Endtermin für die Abgabe der Projektergebnisse und die Lieferung des Auftrags.
Planen Sie die Aufgabenfolge und die Prozessschritte vom Projektende aus und klären Sie rückwärts bis zum Startpunkt: „Was muss zuvor erledigt sein, damit die jeweilige Aufgabe oder der Prozessschritt gestartet und ohne Störung durchgeführt werden kann?“ So entsteht ein Ablaufplan oder Netzplan für Ihr Projekt und Ihren Prozess.
Maßgeblich für die Zeitplanung ist die „kritische Kette“ (critical chain). Das ist die längste Folge von Aufgaben im Prozess, die voneinander abhängig sind. In Abbildung 4 ist das für den Prozess A die Aufgabenfolge: A-B-C-D. Alle anderen Aufgaben werden zu sogenannten Zulieferprozessen zusammengefasst. Die Ergebnisse, die dort erarbeitet werden, gehen in einen der Aufgaben aus der kritischen Kette ein. Für Prozess A sind das die Aufgabenfolgen: E-F und G-H.
Netzplantechnik für die Zeitplanung im Prozess und im Projekt
Der genaue Ablauf und der Zeitplan für einen Prozess, einen Auftrag oder ein Projekt wird mithilfe der Netzplantechnik ermittelt. Dabei wird die technische und organisatorische Abhängigkeit der einzelnen Aufgaben voneinander berücksichtigt. Sie legen dazu zunächst fest:
- einzelne Aufgaben, Prozessschritte oder Arbeitspakete
- Dauer der einzelnen Aufgaben
- technische und organisatorische Abhängigkeiten der einzelnen Aufgaben; bevor B starten kann, muss A abgeschlossen sein etc.
- frühestmöglicher Beginn der ersten Aufgabe
Durch Vorwärts- und Rückwärtsterminierung können Sie früheste und späteste Beginn- und Endtermine der einzelnen Aufgaben sowie Zeitpuffer berechnen. Für die Berechnung gilt:
- FAZ = frühester Anfangszeitpunkt, zu dem eine Aufgabe begonnen werden kann
- FEZ = frühester Endzeitpunkt, zu dem eine Aufgabe abgeschlossen werden kann
- SAZ = spätester Anfangszeitpunkt einer Aufgabe, sodass der Gesamtprozess noch rechtzeitig beendet wird
- SEZ = spätester Endzeitpunkt einer Aufgabe, sodass der Gesamtprozess noch rechtzeitig beendet wird
- GP = Gesamtpuffer, den eine Aufgabe hat, bevor der pünktliche Abschluss des Gesamtprozesses gefährdet wird
- FP = freier Puffer, den eine Aufgabe hat, bevor eine unmittelbar folgende Aufgabe beeinflusst wird
Es gelten folgende Zusammenhänge für eine Aufgabe:
- FEZ = FAZ + Dauer der Aufgabe
- SAZ = SEZ - Dauer der Aufgabe
- GP = SAZ - FAZ
- FP = FAZ der nachfolgenden Aufgabe - FEZ
Der SEZ der letzten Aufgabe im Prozess darf nicht nach dem zugesagten Endtermin liegen.
Der kritische Pfad ist die Aufgabenfolge, in der alle Aufgaben weder einen freien Puffer (FP), noch einen Gesamtpuffer (GP) haben.
Mit Zeitpuffer arbeiten
Die Erfahrung zeigt, dass nicht alle Aufgaben in der geplanten Zeit fertig werden. Immer wieder kommt es zu Störungen, Ausfällen oder anderen Problemen im Ablauf. Deshalb müssen Sie mit Zeitpuffer planen. Beim Critical-Chain-Management gelten dabei besondere Regeln:
- Die Verantwortlichen für die einzelnen Aufgaben A, B, … schätzen, wie lange sie im Normalfall, wenn alles gut läuft, für die Aufgabe brauchen.
- Sie geben außerdem an, welchen Puffer sie einplanen würden, wenn es zu Störungen kommt.
- Planen Sie den Puffer aber nicht(!) für die einzelnen Aufgaben A, B, … ein, sondern fassen Sie alle genannten Zeitpuffer zusammen und hängen Sie diese ans Ende des Projekts; in Abbildung 4 ist dies die Projektzeit P (grüner Balken).
- Dabei erhalten die Zulieferprozesse ihren jeweiligen Zeitpuffer gesondert. Denn: Falls es dort zu Verspätungen kommt, sollte die kritische Kette nicht dadurch betroffen sein.
Diese Form der Zeitplanung sollte so grob wie möglich und so detailliert wie nötig erfolgen. Was dies in Ihrem Fall bedeutet, müssen Sie für Ihre Aufträge und Projekte ermitteln. Als grobe Daumenregel können Sie nutzen: Aufgaben sollten nur dann geplant werden, wenn andere Aufgaben oder Prozessschritte nicht starten können, bis die Aufgabe erledigt ist. Fassen Sie die Tätigkeiten so zu Aufgaben zusammen, dass eine Person dafür als Ansprechpartner steht und diese Person den Zeitbedarf für alle Tätigkeiten zusammen, also für die gesamte Aufgabe schätzen kann. Sie planen dann nicht die einzelnen Tätigkeiten, sondern die Aufgaben. Alles andere überlassen Sie der jeweiligen Person.
Aufgabenverantwortliche mit VMI-Matrix festhalten
Nutzen Sie die VMI-Matrix aus dem Projektmanagement, in der Sie für alle Aufgaben und Arbeitspakete im Projekt festhalten, wer die Verantwortung trägt, wer mitarbeitet und wer informiert wird. Sie finden diese Vorlage im Handbuch-Kapitel Projektmanagement mit Excel.
Den Engpass optimal nutzen oder erweitern
Die Zeitplanung zeigt, dass der Ablauf und die Endtermine für einen Auftrag oder ein Projekt vom Engpass bestimmt werden. Er ist verantwortlich für die Leistungsfähigkeit des gesamten Systems und des Unternehmens. Die Frage ist: Wie kann diese Leistungsfähigkeit optimiert oder erweitert werden?
Engpass vor Störungen schützen
Entscheidend ist, dass der Engpass nicht gestört wird. Er muss sich voll und ganz der Aufgabe widmen können, die gerade für ihn eingeplant ist. Vermeiden Sie deshalb:
- Wartezeiten auf vorgelagerte Aufgaben
- Unterbrechungen durch andere Personen
- technische Ausfälle bei Maschinen und Anlagen
Mit dem Puffer für Zulieferprozesse und dem Drum Buffer vermeiden Sie Wartezeiten für den Engpass. Er hat dann nach Abschluss einer Aufgabe immer eine nächste Aufgabe. Vorgesetzte sollten die Engpässe zudem abschirmen, ihnen einen ruhigen Raum zur Verfügung stellen. Unterbrechungen, Drängeln oder Störungen sind verboten. Anfragen erfolgen über die jeweiligen Vorgesetzten.
Sorgen Sie für Personalausfall oder für technische Störungen vor, indem Sie Redundanzen schaffen. Wenn eine Person am Engpass krank wird, kann eine andere die Aufgabe übernehmen. Wenn eine Maschine defekt ist, gibt es Ersatz. Zudem sollten Sie durch vorbeugende Wartung sicherstellen, dass Maschinen nicht ausfallen.
Engpass hat immer nur eine Aufgabe, kein Multitasking
Mit dem gestaffelten Start der Aufträge und Projekte stellen Sie insbesondere sicher, dass der Engpass kein Multitasking betreibt. Das ist der größte Leistungskiller. Denn immer, wenn der Engpass zwischen zwei Aufträgen wechselt, kommt es zu Rüstzeiten. Dies sind unproduktive Zeiten.
Aufgaben nach dem Staffelläuferprinzip übergeben
Damit der Engpass immer dann mit einer neuen Aufgabe starten kann, wenn dies geplant ist, müssen Sie die vorgelagerten Aufgaben im Blick behalten. Hilfreich ist, wenn die Zulieferprozesse melden: „Ich bin wahrscheinlich zum Zeitpunkt X fertig.“ Dann können Sie erkennen, ob der Engpass wie geplant starten kann.
Vermeiden Sie, dass Aufgaben die Bearbeitung so ausdehnen, dass sie immer die geschätzte Zeit brauchen. Schätzzeiten für einzelne Aufgaben sind nur Grundlage für die Zeitplanung, keine verbindlichen Vereinbarungen. Denn ansonsten werden immer mindestens diese Zeiten benötigt – auch wenn eine Aufgabe mal schneller erledigt ist als geplant.
Zeitvergeudung identifizieren und beseitigen
Für die Analyse von Problemen, Störungen und Mängeln im Prozess und bei der Planung, werden bei der Critical-Chain-Methode Denkprozesse und Ursache-Wirkungs-Beziehungen in Form von „Bäumen“ dargestellt. Der Ist-Zustand wird dabei als Gegenwartsbaum bezeichnet; der Soll-Zustand als Zukunftsbaum.
Engpass erweitern
Langfristig sollten Sie prüfen, ob Sie die Kapazität Ihres Engpasses erweitern sollten. Wenn Sie dauerhaft mehr profitable Aufträge und Projekte durchführen könnten und immer wieder der gleiche Engpass das verhindert, dann sollten Sie zusätzliche Engpasskapazitäten anschaffen. Also:
- Personal einstellen
- weiteres Personal qualifizieren
- zusätzliche Maschinen oder Geräte beschaffen
- weitere Lieferanten finden und qualifizieren
Den Projektverlauf kontrollieren
Aus Sicht des Gesamtsystems und des Unternehmens ist beim Critical-Chain-Management nur entscheidend, ob der Endtermin eines Projekts oder der Liefertermin eines Auftrags eingehalten werden. Deshalb melden die Projekte nicht, wenn ein Arbeitspaket in Verzug ist – nur wenn der Endtermin des gesamten Projekts in Gefahr gerät. Sie melden also:
- Endtermin Plan und Endtermin Ist (aus aktueller Sicht)
- Zeitpuffer im Projekt und wie viel Sie davon schon verbraucht haben
Mehr müssen Sie für die Zeitplanung und Steuerung des Prozesses nicht wissen. Hilfreiche Werkzeuge für das Projektcontrolling nach der Critical-Chain-Methode sind die Meilensteintrendanalyse und die Darstellung zum Verbrauch des Projektpuffers (Abbildung 5).
Klären Sie, ob das Projekt, der Kundenauftrag oder ein Prozess für Ihr Unternehmen wichtig ist und zur Zielerreichung beiträgt. Halten Sie dementsprechend fest, welche Ziele erreicht werden sollen und woran Sie am Ende den Projekterfolg erkennen.
Wie Sie bei der Projektplanung nach der Critical-Chain-Methode vorgehen
Wenn das Projekt wichtig ist, dann planen Sie es nach folgenden Regeln:
- Erstellen Sie eine Liste aller Aufgaben und Prozessschritte, die für das Projekt durchgeführt werden müssen; so grob wie möglich, so detailliert wie nötig.
- Prüfen Sie, welche Ressourcen für die einzelnen Aufgaben und Prozessschritte benötigt werden: Menschen, Maschinen, Geräte, Einrichtungen, Material etc.
- Ordnen Sie die Personen und die anderen Ressourcen den jeweiligen Aufgaben zu.
- Bitten Sie die Personen, die eine Aufgabe bearbeiten, um eine realistische Zeitschätzung. Fragen Sie ab: Wie lange brauchst du, wenn alles gut läuft? Wie lange brauchst du, wenn Störungen eintreten?
- Identifizieren Sie die Engpassressource; das ist die Ressource, die durch die aktuelle Aufgabenplanung überlastet wäre.
- Bringen Sie die Aufgaben in eine logische Reihenfolge, die Abhängigkeiten sichtbar machen: Aufgabe B kann nur starten, wenn Aufgabe A abgeschlossen ist, etc. Achten Sie darauf, dass Sie keine unnötigen Abhängigkeiten festlegen und keine notwendigen vergessen. Erstellen Sie damit einen Netzplan des Prozesses, wie in dem Beispiel in Abbildung 4.
- Prüfen Sie, ob im Ablauf Ressourcenkonflikte bestehen; zwei oder mehr Ressourcen greifen zur selben Zeit auf dieselbe Ressource zu.
- Lösen Sie die Ressourcenkonflikte auf: Keine Ressource kann zwei Dinge gleichzeitig tun; immer nur eins nach dem anderen; kein Multitasking.
- Verschieben Sie dazu den Start einzelner Prozesse und prüfen Sie, wann sie dadurch abgeschlossen sein können.
- Markieren Sie die kritische Kette in Ihrem Prozess.
- Erstellen Sie einen Zeitplan für das Projekt und die einzelnen Prozessschritte. Nutzen Sie dafür die Zeitschätzungen der Personen, wenn alles gut läuft.
- Hängen Sie die Summe der Zeitpuffer (wenn Störungen eintreten) ans Ende des Projekts.
- Prüfen Sie, ob der so berechnete Endtermin für den Kunden oder Auftraggeber akzeptabel ist.
- Optimieren Sie den Projektablauf, wenn nach der Auflösung der Ressourcenkonflikte und der Zeitplanung sichtbar wird, dass der vom Kunden erwartete Liefertermin oder der erforderliche Abschlusstermin des Projekts nicht eingehalten werden kann.
- Identifizieren Sie die Zulieferprozesse und planen Sie deren Start mit einem Zeitpuffer ein. Legen Sie fest, wann und wodurch Sie das Startsignal erhalten.
- Klären Sie und stellen Sie sicher, dass alle benötigten Ressourcen zum Projektstart verfügbar und zugesagt sind – spätestens dann, wenn sie gebraucht werden (Puffer und Störungen beachten).
- Teilen Sie mit, bis wann der Kunde oder Auftraggeber mit der Lieferung oder dem Projektabschluss rechnen kann.
- Starten Sie die einzelnen Prozesse für die Aufträge und Projekte, wie es im Zeitplan festgelegt ist.
Die Critical-Chain-Methode scheint auf den ersten Blick aufwendig und kompliziert. Nach einer Weile wird sie zur üblichen Planungsmethode. Nutzen Sie dazu die folgende Vorlage für Ihre Planung.
Für die einzelnen Aufgaben im Rahmen des Critical-Chain-Managements sind zudem folgende Vorlagen hilfreich:
Planung verbessern und Engpässe im Prozess optimal einsetzen
Entscheidend für die gesamte Planung ist der Engpass. Stellen Sie sicher, dass er die maximale Leistung erbringen kann.
- Identifizieren Sie die wirklichen Engpässe.
- Erstellen Sie einen Kapazitäts- und Belastungsplan für diese Engpassressource und prüfen Sie damit, wann sie durch welche Aufgaben belastet und überlastet ist.
- Sorgen Sie dafür, dass der Engpass vor sämtlichen Störungen und Unterbrechungen geschützt ist.
- Planen Sie so, dass der Engpass kein Multitasking betreibt.
- Versorgen Sie ihn mit Aufträgen und sehen Sie dabei einen kleinen Puffer (Drum Buffer) vor.
- Vermeiden Sie Ausfälle beim Engpass und bereiten Sie sich auf mögliche Ausfälle vor.
- Erweitern Sie die Kapazitäten am Engpass, wenn Sie damit dauerhaft mehr Kundenaufträge und Projekte bewältigen können.
- Prüfen Sie, welche neuen Engpässe dadurch auftauchen.
- Behandeln Sie diese entsprechend.
Nutzen Sie für die Identifikation und die Planung der Engpässe die folgenden Vorlagen.
Sie können mit einem Effizienzfaktor sichtbar machen, wie sich die Leistung des Engpasses und damit der Gesamtdurchsatz des Systems steigern lässt, indem Sie die geplanten Maßnahmen umsetzen.
Projekt-Reporting und Projektkontrolle
Prüfen Sie im Projektverlauf, ob die zugesagten Termine eingehalten werden können. Die Projekte müssen dazu mitteilen, ob sie den geplanten Endtermin einhalten. Dafür benötigen Sie nur eine Meldung nach der Meilensteintrendanalyse und nach dem Status zum noch verfügbaren Projektpuffer. Nutzen Sie dafür die folgenden Vorlagen.
Eine einfache Übersicht über den Stand der Projekte haben Sie auch mit den folgenden Excel-Vorlagen. Damit zeigen Sie, inwiefern die Qualität der Ergebnisse, die Durchlaufzeit, die Kapazitäts- und Ressourcennutzung sowie die Kosten im Rahmen der Planung sind.
