impulsvortrag workshop iaw - pmi project engineering ... · ergonomie & mensch-mhi human...
TRANSCRIPT
Project Engineering
Planung und Steuerungk l E t i kl j kt itkomplexer Entwicklungsprojekte mit
ingenieurwissenschaftlichen Methoden
Workshop IAW - PMI
A h 05 S t b 2008Aachen, 05. September 2008
© Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
AgendaBegrüßung und EinführungProf. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt.-Ing. Christopher M. Schlick
13:30 Uhr
Pa se/ Net orking15:00 Uhr
Simulation der Dauer von Produktentwicklungsprozessen auf Basis von Design Struktur MatrizenDipl.-Ing. Thomas Gärtner
14:15 Uhr
Pause/ Networking15:00 Uhr
Projektsimulation als effektives und effizientes Werkzeug im Rahmen des Project Engineerings 15:30 Uhr
Dipl Ing Dipl Wirt Ing Sönke Duckwitz
Dipl.-Ing. Bernhard Kausch
Dipl.-Ing. Dipl.-Wirt.Ing. Sönke Duckwitz
Dipl.-Wirt.-Ing. Sven Tackenberg
16:30Uhr Forecast-Methode zur Schätzung der Arbeitszeiten von komplexen Projekten dargestellt am Beispiel der FabrikplanungDr -Ing Dipl -Wirt -Ing Sven Hinrichsen
2© Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH AachenNetworking und Ausklangab 17:15 Uhr
Dr.-Ing. Dipl.-Wirt.-Ing. Sven Hinrichsen
1 Prelude I: IAW und RWTH Aachen 2020 – Meeting Global Challenges
2 Prelude II: RWTH Aachen Campus
3
p
Einführung in die Thematik des Project Engineering3 Einführung in die Thematik des Project Engineering
Innovative Methoden für Modellierung und Simulation vonInnovative Methoden für Modellierung und Simulation von Entwicklungsprojekten
4
3© Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Institut für Arbeitswissenschaft - Profil
Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft Mehr als 50 Jahre Forschung und Lehre im I d t i l E i i “ i d F k ltät fü
Abteilungen
Leiter: Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt.-Ing. Christopher M. Schlick„Industrial Engineering “ in der Fakultät für MaschinenwesenPersonal:
20 Wissenschaftliche Mitarbeiter +Abteilungen
TechnikTechnologie OrganisationOrganisation PersonalPersonal
30 studentische / wiss. HilfskräfteTeam Administration & Technik(7 Mitarbeiter + 6 Azubis MAT-SE)
Qualitätsmanagement in Lehre und
Ergonomie&
Mensch-M hi
Human Resource
M t
Projekt 1
Projekt 2 Arbeits-organisation
gForschung: zertifiziert DIN EN ISO 9001Drittmittelforschung (> 60% des Budgets): Forschungs- und Beratungsprojekte mit öffentlicher Förderung (DFG BMBF EUMaschine-
Systeme
Fachdidaktik Maschinenbau
ManagementProjekt ...
g öffentlicher Förderung (DFG, BMBF, EU etc.) und industrieller BeauftragungAusgewiesene wissenschaftliche Standards
Veröffentlichungen(Journals Conference Proceedings Lehrbücher)
Team Administration & Technik
(Journals, Conference Proceedings, Lehrbücher)Auszeichnungen für Forschungsarbeiten
8 Lehrveranstaltungen in Deutsch und Englisch
4© Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Exzellenzinitiative der RWTH Aachen
1. FörderlinieGraduiertenschulen
2. FörderlinieExzellenzcluster
3. FörderlinieZukunftskonzepte
Elektrotechnik und Informationstechnik / InformatikUltra High Speed Mobile
Computational Engineering
„RWTH 2020 – Meeting Global Challenges“
Die integrierte interdisziplinäret h i h H h h l„Ultra High-Speed Mobile
Information andCommunication“ (UMIC)
Produktionstechnik /
„Aachen Institute for Advanced Study in Computational Engineering Science“
technische HochschuleKernelemente:• Stärkung der Naturwissenschaften• Förderung interdiszipl. ForschungProduktionstechnik /
Materialtechnik„Integrative Produktionstechnik für Hochlohnländer“
(AICES)Förderung interdiszipl. Forschung
• Forschungsallianz mit dem Forschungszentrum Jülich (JARA)
• Integrative und nachhaltige PersonalentwicklungspolitikHochlohnländer
Automobiltechnik / Verfahrenstechnik/ Chemie„Maßgeschneiderte Kraftstoffe a s Biomasse“
Personalentwicklungspolitik • Stärkung der universitären
Managementstrukturen (Strategierat)
Förderung an der RWTH Aachen: 180 Mio. € (9 % der bundesweiten Fördersumme)
aus Biomasse“
5© Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Weiterführende Informationen: www.exzellenz.rwth-aachen.de
1 Prelude I: IAW und RWTH Aachen 2020 – Meeting Global Challenges
2 Prelude II: RWTH Aachen Campus
3
p
Einführung in die Thematik des Project Engineering3 Einführung in die Thematik des Project Engineering
Innovative Methoden für Modellierung und Simulation von4
Innovative Methoden für Modellierung und Simulation von Entwicklungsprojekten
6© Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Die Mission des RWTH Aachen Campus:Stärkung gemeinsamer Innovationskraft
RWTH Aachen Campus
Forschung
pForschungsfragen, Ressourcen, Personal
gForschungsergebnisseRessourcen, Personal
IndustrieEntwicklung
RWTHImmatrikulation• mit Ansiedlung• ohne Ansiedlung
Fort- und
Personal, Zertifikate, Master, Promotionen
Weiterbildung
Dozenten, Gastprofessoren, Cases, Ressourcen
8© Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Das Vorbild: Stanford University undSilicon Valley
Silicon Valley, USA (1951)Cluster: Software, Halbleiter (und -Anlagen), IT-Hardware, elektrische Komponenten, Biomedizin, , p , ,Innovations- und Erfindungs-Dienstleistungen
Stanford Industrial Park:– Günstige Dauermiete von 3.200 Hektar Land der g
Stanford University an High-tech-Firmen– „co-op“-Programm: Firmenmitarbeiter können sich
berufsbegleitend fortbilden
Universitäten: Stanford, Santa Clara, San Jose State
Cluster: 344.000 Angestellte Wertschöpfung
pro Mitarbeiter in T$Region: 1.146.000 Angestellte
Top 150: ~$32 Mrd. Umsatz, ~$900 Mrd. Wert,11% F&E Anteil
USA 85,8
x 2,6
35% des US-Venture Capital in Silicon Valley
10% der US-Patente aus Silicon Valley
Silicon Valley 224,2
9© Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
23.800 neue Unternehmen 2000-2002 (netto)Hinweis: F&E = Forschungs- und Entwicklungskosten; alle Angaben: 2004; Quelle: www.stanford.edu, www.siliconvalleyonline.de, 2005 Index of Silicon Valley,
Zusammenarbeitskonzept desRWTH Aachen Campus
10© Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Das ganzheitliche Konzept: Forschen, Lernen, Entwickeln und Leben.
11© Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
RWTH Aachen Campus – bis zu 15 Cluster
12© Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
RWTH Aachen Campus umfasst ca. 2,5 Quadratkilometer
13© Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
RWTH Aachen Campus I – Westbahnhof 276.000 m², Baubeginn 2010
6 ClusterBüros, Labore, Hallen,High-Tech-Produktion
Zentrale Ei i htEinrichtungenKongress-, Messezentrum
Bibliothek
Kinderbetreuung
Gastronomie
Hotel
Einkaufen
Dienstleistung/ ServiceDienstleistung/ Service
Wohnen in verschiedenenKategorien
14© Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Skizze: RKW Rhode Kellermann Wawrowsky, Düsseldorf
RWTH Aachen Campus I – Westbahnhof
Skizze: RKW Rhode Kellermann Wawrowsky, Düsseldorf
15© Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
RWTH Aachen Campus II – Melaten270.000 m², Baubeginn 2009
9 Cluster Büros, Labore, Hallen, High-Tech-Produktion
Zentrale Einrichtungen„Campus Tor“
Weiterbildungszentrum
WohnenWohnen
Kinderbetreuung
Gastronomie
Hotels
Einkaufen
Dienstleistung/ Service
Skizze: rha reicher haase associierte, Aachen
16© Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
RWTH Aachen Campus II – Melaten
Skizze: rha reicher haase + associierte, Aachen
17© Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Der RWTH Aachen Campus entsteht in drei Etappen
18© Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
1 Prelude I: IAW und RWTH Aachen 2020 – Meeting Global Challenges
2 Prelude II: RWTH Aachen Campus
3
p
Einführung in die Thematik des Project Engineering3 Einführung in die Thematik des Project Engineering
Innovative Methoden für Modellierung und Simulation von4
Innovative Methoden für Modellierung und Simulation von Entwicklungsprojekten
19© Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Vision: Project Engineering„Live“ Programmmanagement bei CE Projekten
bene
nCycle-Pläne
Fzg. 1FL EOPSOP FL EOPSOP FL EOPSOP FL1 EOP1SOP1
FL EOPSOP FL EOPSOP FL EOPSOP FL1 EOP1SOP1
anun
gseb
Fzg. 2FL EOPSOP FL EOPSOP FL EOPSOP FL2 EOP2SOP2
SOPSOPSOP FL2 EOP2SOP2
FL EOPSOP FL EOPSOP FL EOPSOP FL1 EOP1SOP1
Pla
z.B. Ressourcen, Kapital- und Absatzplanung
Visualisierung
Umsatz, Gewinn,Absatz, Cash-Flow
EinzelfahrzeugAbsatz
Absatzziel
Fahrzeugflottep p g
ZeitFL EOPSOP
Cycle-Pläne für Einzelfahrzeuge
Absatzziel
FL EOPSOPEntwicklungskapazität
Z it
20© Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Zeit
Zeit
Betrachtungszeitraum
Vision: Project EngineeringManagement der FahrzeugentwicklungProduktentwicklungsplan (PEP)
Q-Gate H...
Q-Gate G...
Q-Gate E...
Q-Gate F...
Q-Gate B...
Q-Gate AJob-Nr. 1
Q-Gate C...
Q-Gate D...
2)...
5)...
3)....
4)Serienent-wicklung
6)...
7)...
8)Anlauf
1)Projektdefinition(Anforderungen)
Simulation organisatorischer Varianten auf dem kritischen Pfad bzgl.• Personal / Ressourceneinsatz
Feinplanung
g
Q-Gate AJ b N 1
( g )
• Personal- / Ressourceneinsatz• Technologieverfügbarkeit
S
Job-Nr. 1
Elektrische Funktion entwickeln
Mechanische Funktion entwickeln
Pflichtenheft auswerten
Pflichtenheft auswertenSim
ulation
Elektrische Funktion entwickeln
Versuchsfahrt
Test am Motorprüfstand
Software entwickeln
Versuchsfahrt
Bauteil freigeben
Pflichtenheft auswerten
Versuchsfahrt
Bauteil freigeben
Test am HIL
Bauteil freigeben
Key Performance Indikatoren(z.B. ROCE)
Bauteil freigeben
21© Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Ablaufplan (Gantt-Chart)mit Kennzeichnung des kritischen Pfades
Traditionelle Methoden der Projektplanung
Traditionelle Methoden der ProjektplanungGantt-Charts
Aktivität AAktivität B
2004 2005 2006
CPM (Critical Path Method)PERT (Program Evaluation and Review Technique)S t D i M d ll
Aktivität C
Aktivität A
ES EFSystem Dynamics Modelle
Schlecht geeignet für CE-Projekte da
ESDauer
EF
LS LF
Aktivität A Beta-VerteilungSchlecht geeignet für CE Projekte, daIterationsschleifen (geplant, ungeplant) schlecht abbildbarVerkopplung von Aktivitäten sowie von Aktivitäten und Dauer
Ressourcen unzureichend berücksichtigtRisikomanagement nicht hinreichendunübersichtlich bei komplexen Projektenunübersichtlich bei komplexen Projekten.
Traditionelle Methoden sind zur adäquaten Unterstützung der Planung und des Managements komplexer Produkt-
22© Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
der Planung und des Managements komplexer Produktentwicklungsprojekte nicht gut geeignet
1 Prelude I: IAW und RWTH Aachen 2020 – Meeting Global Challenges
2 Prelude II: RWTH Aachen Campus
3
p
Einführung in die Thematik des Project Engineering3 Einführung in die Thematik des Project Engineering
Innovative Methoden für Modellierung und Simulation von4
Innovative Methoden für Modellierung und Simulation von Entwicklungsprojekten
23© Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Ausgewählte Methoden
Im Bereich Modellierung und Simulation von Produktentwicklungsprojektenwerden am IAW derzeit folgende Methoden entwickelt:
Simulation von Dauer und Kosten von Entwicklungsprozessen in der Automobilindustrie mit Hilfe von Design Struktur Matrizeng
Simulationsgestützte Optimierung der Ablauforganisation in Entwicklungs-projekten der chemischen Industrie auf der Basis von Aufgabennetzenprojekten der chemischen Industrie auf der Basis von Aufgabennetzen
Akteurs- bzw. agentenorientierte Simulation von Entwicklungsprozessen für das M lti ProjektmanagementMulti-Projektmanagement
Simulation der Projektdynamik und Ermittlung der Komplexität von Concurrent Engineering Projekten mit Hilfe der Work Transformation Matrix
Methode zum Forecast der Arbeitszeiten von komplexen Projekten
24© Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
p j
Design Struktur Matrix (DSM)
Simulation der Dauer von Produktentwicklungsprozessen auf Basis von Design Struktur MatrizenHerausforderung:Schwierigkeiten bei der Abschätzung der Dauern und Kosten von Entwicklungsprojekten:
viele stark miteinander verkoppelte Aktivitätenviele Iterationen im Projekthoher Anteil an NacharbeitÄnderung von Produktanforderungen in laufenden ProjektenEinbindung vieler Organisationseinheiten (Zulieferer Fachabteilungen)
Ziel: Simulationsgestützte Abschätzung von Dauern und Kosten auf Basis der DSM
Einbindung vieler Organisationseinheiten (Zulieferer, Fachabteilungen)
Vorteile der Simulation mit Hilfe der DSM:Modellierung von komplexen, iterativen und hochgradig verkoppelten Prozessen sowie von komplexen Produktstrukturen möglich
A B C D E F GDefine module function A 0 .1 .2 .1 0 0 .15Define electronic function B .8 0 .25 .5 0 0 .1
Probability matrix
von komplexen Produktstrukturen möglich, Aussagen zur Wahrscheinlichkeitsverteilung von Projektdauer und -kosten möglich,Risikomanagement durch Vergleich von
Define software function C .8 .75 0 0 0 0 .33Define mechanical function D .5 .66 0 0 0 0 .05Fix requirement specification E 1 1 1 1 0 0 0Choose supplier F 0 0 0 0 1 0 0Analyse target specification G 1 1 1 1 1 1 0
25© Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
verschiedenen Projektszenarien möglich.Analyse target specification 0
Design Struktur MatrixBeispiel: Entwicklung eines Steuergeräts
2000
uer [
ZE]
1500
gkei
t
Proz
essd
a 1000
500
Häu
fig
Kosten
0
Prozessdauer [ZE]
Ergebnisse:• Bestimmung des Risikos des Nichteinhaltens von Deadlines und Budgets durch Abbildung
KostenProzessdauer [ZE]
der Wahrscheinlichkeitsverteilung der Dauer und Kosten eines Projektes• Darstellung der Dauer-Kosten-Abhängigkeiten• Darstellung von Gantt-Charts• Vergleich verschiedener Projektszenarien durch systematische Parametervariation
26© Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Vergleich verschiedener Projektszenarien durch systematische Parametervariation• Ableitung von Prozessoptimierungspotenzialen
Simulationsgestützte Optimierung der Ablauforganisation
Simulationsgestützte Optimierung der Ablauforganisation in der verfahrenstechnischen Prozessentwicklung
Zi l E t i kl i kti ität i ti t Si l ti b R li i i
Herausforderung: Es existiert kein universeller Projektverlauf, d.h. eine Vielzahl von Projektstrukturen und -abläufen ist in der Planungsphase zu berücksichtigen.
Vorteile einer integrativen Simulationsumgebung:
Ziel: Entwicklung einer aktivitätsorientierten Simulationsumgebung zur Realisierung einer integrativen Prozessmodellierung, -simulation, -analyse und -optimierung.
g g gGeringer Modellierungsaufwand,Controlling-Funktion für Projektplanung und Projektmanagement,Risiko-Management in Projektplanung und Projektdurchführung,Transparente und nachvollziehbare Projektplanung und kalkulationund -kalkulation,Partizipative Integration von Erfahrungswissen,Effiziente Optimierung von projektspezifischen Zielgrößen, bspw. Durchlaufzeit, Auslastung der
27© Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
g , p , gMitarbeiter.
Aufgabennetz für ein verfahrenstechnisches Entwicklungsprojekt
Projektplan mit 62 AktivitätenKunde/Labortechnik Angebotsleiter Projektleiter Verfahrenstechniker (VT) EMSR+Automatisierungstechniker Anlagentechniker Bau Zulieferer
MS-Offic
e
Definition der Anforderungen
Angebot erstellen (1-4w,3w)
Anfrage haben
Angebot besprechen Angebot
besprechen
[TG]
InfraServ1
2
3 4
Terminplan erstellen (1d)
Organigramm erstellen (1d)
Dokumentenbezeichnung
6
7
Kunde/Labortechnik Verfahrenstechnik Automatisierungstechnik
n=1
ChemCAD
Bestellung
Ressourcenverfügbarkeit,Skill-Matrix
Prozessparameter variieren/
konkretisieren (1-5d,2d)
Unterschiedliche Umsetzungsmöglichkeiten
der Blockelemente entwickeln (2-4w)
Massenbilanz aufstellen (1w±2d)
Kick-Off (2-4h)
Bestellung (1-12w, 4w)
Kick-Off (2-4h) Kick-Off (2-4h) Kick-Off (2-4h) Kick-Off (2-4h)[PG] [PG] [PG] [PG]
Blockdiagramm
erstellen (p=10%) (1w)
Blockdiagramm
erstellen (p=90%) (1w±2d)
n=1
5
chnung vereinbaren (1d)8
Budgets planen (1d)
Projektregeln festlegen (1d)
9
10
11 12 13 14 15
1617
18
19
21
Massenbilanz aufstellen (1w±2d)
Blockdiagramm erstellen (p=10%)
(1w)
Blockdiagramm erstellen
(p=90%) (1w±2d)17
18
16
[PG]
[PG]
Tabellenkal
kulation
Plant P&IDE-Plan
Automatisierungskonzepte
Aktualisiertes Verfahrensfließbild
incl. Messstellenliste
Verfahrensfließbilder
Modifiziertes Verfahrensfließbild
Instrumentierung und
Regelungstechnik diskutieren (1-2d)
Sicherheitsgespräch (1-10d)
Abluft/
Abwasserkonzept erstellen (2d)
Unterschiedliche Auftellungs-
konzepte erstellen (1w)
Sicherheitsgespräch (1-10d)
Verfahrensfließbild erstellen (2-5d)
Entstandene Alternativen bewerten und analysieren
(1w)
Apparate dimensionieren (2-4w)
Instrumentierung- und
Regelungstechnik diskutieren (1-2d)
Automatisierungskonzepte erstellen (2-3d)
Instrumentierung und Regelungskonzepte für die
enstandenen Varianten erstellen (2-5d)
20
22
23
24
25
26 27
28 29
30 32
Tabellenkk emCADTabellenkkula
Prozessparameter variieren/
konkretisieren Unterschiedliche
Umsetzungsmöglichkeiten der Blockelemente entwickeln (2-4w)
Automatisierungskon-
21
(1 - 5d)
19
n=1
n=1
Betriebsmittel Bedarfsliste
Abluft-, Abwasser-,
Abfallangaben
Angebot über Apparate
Aufstellungskonzepte
Energiebilanz aufstellen (1w±2d)
Verfahrenstechnische Auslegung (2-
4w)
Entsorgungsanlagen dimensionieren (1-8w)
(Extern) EMSR- und Automatisierungs-kosten kalkulieren
(p=25%)
EMSR- und Automatisierungskos
ten kalkulieren (p=75%)
Angebot prüfen (1w)
(Extern) Angebot
kalkulieren (p=20%) (2-6w)
Apparate- und
Maschinenkosten kalkulieren (1w)
Spezifikationen für Apparate und
Maschinen erstellen (1-2w)
Anfrage erstellen (1-2w) Datenban
ken
Datenban
ken
Angebot über Automatisierung
31 33
34
3536
3738
39
4344
ellenkalkulation Chemnkalkulation
Automatisie-rungskonzepte
Entstandene Alternativen bewerten und analysieren
(1w)
Apparate dimensionieren (2-4w)
Automatisierungskon-zepte erstellen (2-3d)
20
22
23
n=1
[PG]
Kosten-
DB
CAD-
Gebäudepl
an
PSD
PSD
Veränderungen zum Aufstellungskonzepten
Rohrleitungsplanung
Aufstellungsplan zeichnen
Besprechung VT und Bau
Aufstellungskonzepte aktualisieren
Besprechung VT und Bau
Nebenanlagen dimensionieren (1-8w)
(Extern) Angebot
der Baukosten kalkulieren (p=20%)
Baukosten kalkulieren (p=80%)
Gebäude-konzept
entwickeln
Angebot prüfen
Angebot prüfen
40
41 42
45
46
47
48
49
50 52
53
Anfrage
Baukosten erstellen
51
Verfahrensfließbild erstellen (2-5d)
Instrumentierung und Regelungskonzepte für die
enstandenen Varianten erstellen (2-5d)
24
25
n=1
File-Net MS-
Office
File-Net
Tabellenkal
kulation
File-Net
Tabellenkal
kulation
MS-Office Tabellenkal
kulation
Rohrleitungliste
Varianten und
zugehörige Kosten vergleichen
Dokumentation erstellen Dokumentation
erstellen Dokumentation erstellen Dokumentation
erstellen
Rohrleitungs-kosten kalkulieren
(Extern) Rohrleitungs-kosten kalkulieren
Angebot prüfen
Angebot prüfenAngebot über
Baukosten
53
5456
57
58
59 60 61
Anfrage
Rohrleitungskosten erstellen
55
Angebot über Rohrleitungen
62
[PG]
[PG]Aktualisiertes
Verfahrensfließbild incl. Messstellenliste
Verfahrensfließbilder
Modifiziertes Verfahrensfließbild
Instrumentierung und Regelungstechnik diskutieren (1-2d)
Sicherheitsgespräch (1-10d)Sicherheitsgespräch
(1-10d)
Instrumentierung- und Regelungstechnik diskutieren (1-2d)
26 27
28 29
28© Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
MS-
Offi
ce
MS-
Offi
ce
Tabe
llenk
alku
latio
n
File
-Ne t
Akteurorientierte Simulation von Produktentwicklungsprojekten
Akteurorientierte Simulation von Arbeitsprozessen in der Produkt-entwicklung mit Hilfe zeiterweiterter höherer Petri-Netze
Herausforderung: komplexe Personalzuordnung, Ressourcenkonflikte und begrenzt rationales Verhalten der Bearbeiter in einer Multiprojektumgebung
Projekt A
Aktivität 1
Aktivität 2
Aktivität 3 Dea
dlin
e A
B
Ressourcenkonflikt zwischen A und B
Ziel: Entwicklung eines akteurorientierten Simulationsmodells, das insbesondere die am
der Bearbeiter in einer MultiprojektumgebungProjekt B Aktivität x
D
Januar Februar März April
Dea
dlin
e B
Lö t t i 1Projekt beteiligten Entwickler berücksichtigt.
Vorteile der akteurorientierten Simulation:Abbild d E t h id i l d
Projekt A
Aktivität 1
Aktivität 3 Dea
dlin
e A
B
Akt. 2
Lösungsstrategie 1: Einhalten der Deadlines auf Kosten der Qualität
Abbildung des Entscheidungsspielraums der Personen,Realitätsnahe Projektverläufe als Simulationsergebnis,
Aktivität 3
Projekt B
D
Januar Februar März April
Dea
dlin
e B
Akt. x
g ,Berücksichtigung der Unterschiede von Akteuren (Qualifikation, Arbeitsgeschwindigkeit, Entscheidungsverhalten etc.)Direkte Auswirkungsbeurteilung bei zusätzlichen
Projekt A
Aktivität 1
Deadline A
D dli B
Aktivität 3
Aktivität 2
Lösungsstrategie 2: Überschreiten der Deadlines
29© Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Direkte Auswirkungsbeurteilung bei zusätzlichen Projekten und Aktivitäten, veränderten etc. während der Projektlaufzeit.
Projekt B
Januar Februar März April
Deadline BAktivität x
Verifizierung des akteurorientiertenSimulationsmodells
historisches Projektportfolio
80
100
Schaltplanerstellung A
historisches Projektportfolio
7
8Konzept A
Schaltplan A
40
60
80
tigst
ellu
ngsg
rad
.
Konzepterstellung A
Layouterstellung A
Projekt BKonzept /Stückliste C
Layout C
3
4
5
6Layout A
Prototyp opt. A
Prototyp prüfen A
Gesamtdauer B
0
20
0 10 20 30 40 50
Fert
Prototyp optimieren A
Prototyp prüfen+freigeben A
600 10 20 30 40 50 60 70
1
2
3Gesamtdauer B
Konzept/Stückliste C
Layout C
Zeit [Tage]
simuliertes Projektportfolio
100
Schaltplanerstellung A
Zeit [Tage]
simuliertes Projektportfolio
7
8Konzept A
S h lt l A
40
60
80
tigst
ellu
ngsg
rad
.
Konzepterstellung A
Layouterstellung A
Prototyp optimieren A
Projekt BKonzept /Stückliste C
4
5
6
7Schaltplan A
Layout A
Prototyp opt. A
Prototyp prüfen A
0
20
0 5 9 14 19 23 28 32 37 42 46 51 56 60
Fert Layouterstellung A
Prototyp prüfen+freigeben A Layout C
1
2
3Gesamtdauer B
Konzept/Stückliste C
Layout C
30© Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Zeit [Tage]0 10 20 30 40 50 60 70Zeit [Tage]
Bestimmung der Komplexität von Entwicklungsprojekten
Simulation von Projektverläufen und Ermittlung der Komplexität mit Hilfe der Work Transformation MatrixHerausforderung:
Projekte können einen konvergierenden, divergierenden, oszillierenden o.ä. Verlauf besitzenBisher nur qualitative Aussagen zur Komplexität einer Produktneuentwicklung möglich
Ziel: Entwicklung eines Maßes zur Berechnung der Projektkomplexität
g g gKeine quantitative Vergleichbarkeit der Komplexität verschiedener ProjekteAussagen zur Komplexität bisher nicht wissenschaftlich fundiert
Vorteile des Komplexitätsmaßes C:Berücksichtigt die Größe eines P j kt
Ziel: Entwicklung eines Maßes zur Berechnung der Projektkomplexität.
Crandom < Ccomplex > Cperiod
ProjektsBerücksichtigt den Grad der Kopplung der AktivitätenErlaubt Aussagen zur Stabilität vonErlaubt Aussagen zur Stabilität von ProjektenBerücksichtigt Störungen im Projektverlauf sowie L i t h k d
31© Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Leistungsschwankungen der Mitarbeiter
Quelle: Grassberger (1986)
VIELEN DANK fü Ih A f k k itfür Ihre Aufmerksamkeit
U i P f D I Di l Wi t IUniv.-Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt.-Ing.Christopher M. SchlickInstitutsleiter
RWTH Aachen Institut für ArbeitswissenschaftRWTH Aachen - Institut für ArbeitswissenschaftBergdriesch 27 • D-52062 AachenTel.: 0241 / [email protected]
32© Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen