Critical-Chain-ManagementPlanung, Steuerung und Kontrolle von Projekten und Prozessen mit der Critical-Chain-Methode
- Projekte und Aufträge gestaffelt planen und freigeben
- Arbeitsvorrat vor dem Engpass – Drum Buffer
- Mit Critical-Chain-Management den kritischen Pfad identifizieren
- Beim Critical-Chain-Management mit Zeitpuffer arbeiten
- Zeitbedarf und Zeitpuffer zuverlässig schätzen und planen
- Den Engpass optimal nutzen oder erweitern
- Den Projektverlauf kontrollieren
- 15 Vorlagen im Praxisteil
Projekte und Aufträge gestaffelt planen und freigeben
Wenn Sie nur so viele Projekte und Aufträge auswählen, wie Sie mit Ihrem Engpass bewältigen, wissen Sie, dass alles termingerecht erledigt wird und der Engpass optimal ausgelastet ist. Das ist entscheidend für die Leistungsfähigkeit und die Wirtschaftlichkeit des gesamten Systems.
Dazu müssen Sie klären, welches Projekt und welchen Auftrag Sie wann starten. Und dies hängt von Ihrer Engpassressource ab. Sie darf immer nur einen Auftrag nach dem anderen bearbeiten. Wenn der Engpass mehrere Aufträge gleichzeitig bearbeitet, also Multitasking betreibt, reduziert sich zwangsläufig seine Leistung. Das führt dazu, dass sich alle Aufträge verschieben und viele verspäten.
Regeln bei der Critical-Chain-Methode
Sie sollten mit der Critical-Chain-Methode folgende Regeln für die Planung und Freigabe 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.
Die folgende Abbildung 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.
Arbeitsvorrat 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 der Engpass 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.
Mit Critical-Chain-Management den kritischen Pfad identifizieren
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 ergeben 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 der Abbildung oben 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; Beispiel: 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.
Beim Critical-Chain-Management 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 für die Planung der Zeitpuffer:
- Die Verantwortlichen für die einzelnen Aufgaben A, B … schätzen, wie lange sie im Normalfall, wenn alles gut läuft, für die Aufgabe benötigen.
- Sie geben außerdem an, welchen Puffer sie einplanen würden für den Fall, dass 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 der obigen Abbildung ist dies der Zeitpuffer 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.
Zeitbedarf und Zeitpuffer zuverlässig schätzen und planen
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.
Hilfreich für die Planung oder Schätzung des Zeitbedarfs und der Zeitpuffer ist folgende Vorgehensweise:
- Eine Aufgabe sollte nur dann geplant werden, wenn andere Aufgaben oder Prozessschritte nicht starten können, bis diese Aufgabe erledigt ist.
- Fassen Sie die Tätigkeiten so zu einer Aufgabe zusammen, dass eine Person für diese Aufgabe verantwortlich ist.
- Diese Person soll den Zeitbedarf für alle Tätigkeiten zusammen, also für die gesamte Aufgabe schätzen.
- Sie planen dann nicht die einzelnen Tätigkeiten, sondern die Aufgaben.
- Alles andere überlassen Sie der jeweiligen Person.
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 Prinzip des Staffellaufs 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 benötigen. 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.
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.
Die Projektverantwortlichen melden also:
- Endtermin-Plan und Endtermin-Ist (aus aktueller Sicht)
- Fertigstellungsgrad im Projekt; wie weit sie mit den Aufgaben sind und wie viel sie schon erledigt haben (in Prozent)
- 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.
Die folgende Abbildung zeigt, wie Sie eine einfache und leichte Übersicht über den Projektverlauf geben. Sie vergleichen zu festgelegten Zeitpunkten für die einzelnen Projekte oder Kundenaufträge (1 ... 9):
- den Fertigstellungsgrad (x-Achse): Wie viel vom Projekt ist bereits erledigt (in Prozent)?
- den Pufferverbrauch (y-Achse): Wie viel vom zu Beginn geplanten Zeitpuffer (P) wurde im Projekt bereits verbraucht?
Beispiel: Projekt 1 ist erst zu 10 Prozent fertiggestellt, hat aber schon 70 Prozent des Zeitpuffers verbraucht; es ist im kritischen roten Bereich. Projekt 9 ist bereits zu 80 Prozent fertig und hat nur 30 Prozent des Zeitpuffers verbraucht. Es ist im grünen Bereich.
Bei den Projekten im roten Bereich müssen Sie aktiv werden und etwas tun. Die Projekte im grünen Bereich laufen von allein weiter. Die Projekte im gelben Bereich behalten Sie im Blick.
Wie Sie bei der Projektplanung nach der Critical-Chain-Methode vorgehen
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.
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. Beispiel: 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 der Abbildung „Versetzter Start von Prozessen“ (oben).
- 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.
- Legen Sie fest, wann und wodurch diese Zulieferprozesse 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 Schritte und die Vorgehensweise nach der Critical-Chain-Methode 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 profitable 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, zum Graf der Fertigstellung sowie zum noch verfügbaren Zeitpuffer. 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.
