Plánování projektu z hlediska času, zdrojů a nákladů

Ing. Jaroslava Tománková, Ph.D.

tomankov@fsv.cvut.cz

Výstavbový projekt

Úloha časového plánování v průběhu výstavbového projektu (etapy zadávání a

realizační přípravy jsou sloučeny)

Účastníci realizace ukončení VP užívání stavby

co cíle

jak strategie jak projektová dok. kontrola vyhodnocení provoz

kdy časový horizont kdy kontrolní časový plán - termínů projektu údržba

kde umístění kde správní řízení - jakosti opravy

za kolik ocenění (propočet) za kolik kontrolní rozpočet - nákladů (dle sml. finanční rekonstrukce

možnosti financování finanční zajištění podmínek) vypořádání modernizace

studie proveditelnosti závazků

kdo organzace projektu kdo výběr proj., dodavatele.

marketingový průzkum nabídková příprava výrobní příprava odstranění vad

- zprac.nabídky - řízení n, t, j a nedodělků

(nabídkový rozpočet, - výr. faktura záruční servis

výrobní kalkulace - detailní vyhodnocení

časový plán realizace, …) čas. plány stavby

Dodavatel

Investor

Investiční fázePředinvestiční fáze

Rozhodování o investici investiční a realizační příprava

Životní cyklus výstavbového projektu

Životní cyklus stavby

před

án

í a

přev

zetí

st.

(u

ved

en

í d

o u

žív

án

í)

od

stra

něn

í st

av

by

(d

em

oli

ce)

smlo

uv

a o

díl

o (

sta

v.

po

vo

len

í)

Provozní fáze

ro

zh

od

nu

tí o

in

v.

(územ

ní

říz

en

í)

Úrovně plánování dlouhodobý plán - strategický plán

činnosti - hrubě agregované období - delší než 1 rok časové jednotky - obvykle měsíc a delší zdroje - většinou pouze finance

střednědobý plán - taktický plán činnosti - agregované období - roční či půlroční časové jednotky - obvykle týdny zdroje - jak finanční, tak i rozhodující materiálové a lidské zdroje

a vybavení

krátkodobý plán - operativní plán činnosti - podrobné období - max. čtvrt roku časové jednotky - dny, případně hodiny zdroje - přesná potřeba zdrojů k vykonání činnosti, finanční zdroje

v členění pro potřeby kontroly nákladů.

Úrovně plánování výst. projektu

rámcový

plán

projektu

souhrnný

plán

projektu

etapové

plány

projektu

detailní

plány

projektu

limitní termín

celkový časový plán

hrubý průběh

projektování hrubý průběh výrobní

přípravy a provádění

stavby

detailní průběh

výrobní přípravy a

provádění stavby detailní průběh

provádění stavby detailní průběh

předání / uvedení

do provozu

hrubý průběh

předání / uvedení do

provozu

I. předinv.

fáze II. Inv. fáze

1. zadávání II. inv. fáze

2. realizační

příprava

II. Inv. fáze

3. realizace III. Provoz. fáze

ukončení proj.

detailní průběh

projektování

1. investiční

příprava

II. investiční fáze

Plánování záměru projektu

Účel – proč?

Cíle - čeho chci dosáhnout

Strategie

Členění projektu

Struktura projektu (WBS)

Specifikace prací (SOW)

Organizace projektu

Organizační struktura (OBS)

Plánování zdrojů

Rozvrh potřeb zdrojů

(histogramy, S-

diagamy)

Plánování termínů –

časový plán

Řazení činností

Odhad trvání

Strategie

Matice rozdělení

zodpovědností (RAM)

Plánování komunikace

Plánování nákladů

a financování

Rozpočtování

Zajištění fin. zdrojů

Plánování rizik

v rámci projektu

Analýza rizik

Protiriziková opatření

co ? kdo ?

jak ? kdy ?

za kolik ?

co když? Souvislost základních

otázek při plánování

projektu

Strukturování projektu

Struktura rozdělení prací – WBS (Work Breakdown Structure)

– technické organizační schéma jeden druh procesu

stejná úroveň v projektu

stejné druhy zdrojů

souvislá v čase

odpovědnost jednoho subjektu

Podrobnost členění – max. 3-4 úrovně

Struktura projektu (WBS)

Struktura členění prací – příklad WBS (fáze projektu / projektové výstupy)

sportovní zařízení

projektování provádění

sportovní

hřiště

kryté

koupaliště

bruslařská

dráha

bruslařská

dráha

kryté

koupaliště

sportovní

hřiště

sportovní zařízení

kryté

koupaliště

projektování projektování projektování provádění provádění provádění

bruslařská

dráha

sportovní

hřiště

Stavební

objekt

Stavební díl

Prvek

Položka prvku

kalkulovaná část

Struktura členění prací (realizace stavby -

standardní členění) správní budova

výpočetní centrum

správní budova výpočetní centrum

parkování

základy

konstrukční

systém

technické

zařízení budov

PSV

vybavení

stěny / pilíře

strop

střecha

bednění

výztuž

beton

cement

přídavné

látky

voda

Operativní plán

Plánování termínů

Určování trvání činností

– metody deterministické, stochastické

Řazení činností

– stanovení vzájemných závislostí činností

– metody (harmonogram, časoprostorový graf, SG …)

Sestavení a analýza časového rozvrhu

– stanovení termínů činností na základě doby a potřeb zdrojů,

– určení kritické cesty, zjištění časových rezerv

Určování trvání činností

metody deterministické výpočet

porovnání

expertní odhad (odborný úsudek)

navazování prací, SO a PS

parametrické modelování

metody stochastické - pravděpodobnost dosažení určité lhůty metoda PERT

metoda Monte Carlo

Termínová listina

Harmonogram (bar chart)

Časoprostorový graf (space-time diagram) Cyklogram (line of balance)

Síťový graf (PDM, ADM aj.)

Řazení činností – metody

Termínová listina u nekomplikovaných projektů malého rozsahu, pro rámcový časový plán při malé podrobnosti informací, pro podrobné časové plány krátkého časového výseku

Harmonogram (bar chart) úsečkový diagram seznam činností + termíny začátků a konců,

varianty hmg: - harmonogramy se zobrazením návazností činností (linked bar charts) - harmonogramy zdrojů - přiřazují zdrojům úkoly v čase

Řazení činností – metody

Časový průběh

Č.obj. Název objektu Dod. M.j. Objem Náklady Prac. Poznámka

(tis. Kč) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

01 Příprava území PS3 138 6 138 138

02 Kanalizace PS3 bm 220 359 5 80 279 359

03 Vodovod PS3 bm 220 440 5 220 220 440

04 Plynovod PP bm 65 145 145 145

05 Elektrorozvod EZ bm 286 138 138 138

06 Slaboproud EZ bm 420 168 168 168

07 Veřejné osvětlení PS3 150 4 70 80 150

08 Komunikace a chod. IPS m2 1224 815 120 695 815

09 Sadové úpravy A1 m2 2445 432 150 282 432

10 Trafostanice-stav.č. PS3 276 9 276 276

11 Trafostanice- technol.č. EZ 453 50 403 453

12 Bytový objekt A PS3 m3 4171 20859 22 1520 3882 3596 4952 3985 2924 20859

13 Přípojky objektu A PS3 bm 4,2 27 8 27 27

14 Bytový objekt B PS3 m3 3859 19295 22 1510 3674 4022 3976 3854 2259 19295

15 Přípojky objektu B PS3 bm 4,5 29 8 29 29

0

Celkem (tis. Kč) 43724 218 499 1767 5566 7734 9497 8726 6928 2789

Počet pracovníků 11 10 35 52 53 44 48 44 26

plánovaný průběh Čas aktualizace

skutečný průběh

2009

Harmonogram

Časoprostorový graf (space-time diagram) jedna osa grafu = čas druhá osa = prostor (záběry) sklon úsečky = rychlost. Využití:

liniové stavby stavby typizované s pravidelnými záběry (cyklogram).

vhodný k plánování na taktické úrovni s agregovanými činnostmi

„Cyklogram“ (line of balance) pro opakované práce na opakujících se stejných objektech (záběrech), pro zobrazení se používá časoprostorový graf.

čas

prostor

rychlost

proud

Řazení činností – metody

proud – činnost

záběr – část prostoru

takt – doba provedení jedné činnosti na 1 záběru (1 četa)

rychlost – úhel sklonu šikmé čáry

Časoprostorový graf, cyklogram

rychlost

čas

proud

takt

prostor

zá

bě

r příklady

Časoprostorový graf, Cyklogram

Záběr 7

Záběr 6

Záběr 5

Záběr 4

Záběr 3

Záběr 2

Záběr 1

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

takt směna

proud rytmický

proud nerytmický

Záběr 7

Záběr 6

Záběr 5

Záběr 4

Záběr 3

Záběr 2

Záběr 1

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

směna

proudy vyvážené

proudy nevyvážené

Proud rytmický a nerytmický

Proudy vyvážené a nevyvážené

Časoprostorový graf, Cyklogram Proud nevyvážený rytmický – vyvážení proudů

Časoprostorový graf Sestavení nerytmického časoprostorového grafu na základě výkonů event. pracností

Síťová analýza

Hranově definované síťové grafy (activity on the arrow)

orientovaná hrana = činnost uzel = okamžik začátku a konce činnosti.

Uzlově definované síťové grafy (activity on the node)

uzel = činnost orientovaná hrana = vazba Vazba K-Z s odstupem 5 čas. j.

KZ 5

uzel začátek

Termín

ZM

Termín ZP

Činnost

doba trvání činnosti

uzel konec

Termín KP

postup v vpřed

postup vzad

Termín KM

HSG

Reálná činnost Ohodnocení časem zdroji náklady

Fiktivní znázorňuje logickou závislost činností, doba trvání je nulová

Distanční Ohodnocení pouze časem

uzel začátek

termín nejdříve

možný A

termín nejpozdějipřípustný

činnost A

doba trvání činnosti

uzel konec

termín

nejdříve možný

termín

nejpozdějipřípustný

A

uzel začátekuzel začátek

termín nejdříve

možný A

termín nejpozdějipřípustný

činnost A

doba trvání činnosti

uzel konecuzel konec

termín

nejdříve možný

termín

nejpozdějipřípustný

A

USG vazby Konec – Začátek

předchůdce musí skončit, aby následník mohl začít.

Konec – Konec předchůdce musí skončit, aby následník mohl skončit.

Začátek – Začátek předchůdce musí začít, aby následník mohl začít.

Začátek – Konec předchůdce musí začít, aby následník mohl skončit.

Konec -Začátek

Konec -Konec

Začátek -Začátek

Začátek -Konec

Výstavbové projekty = síťové grafy s deterministickou topologií

s deterministickým ohodnocením činností

metoda CPM (Critical Path Method)

se stochastickým ohodnocením činností projektu.

redukce stochastického modelu na deterministický

PERT – Program Evaluation and Review Technique

vysoký počet opakovaných výpočtů

Monte Carlo

Síťová analýza

Základní pravidla pro sestavení sítě a výpočet metodou kritické cesty (CPM)

síť má jen 1 začátek a 1 konec,

v síti nejsou žádné smyčky,

každý uzel má své jedinečné označení.

1 3 5

4

2

Metoda CPM

Síťový graf uzlově definovaný

ZM název činnosti

KM

ZP doba trvání KP

ZM – začátek nejdříve možný

ZP - začátek nejpozději přípustný

KM - konec nejdříve možný

KP - konec nejpozději přípustný

Možný začátek

Název činnosti

Možný konec

Přípustný začátek

Trvání Přípustný

konec

USG výpočet

0 A 4 4 D 16

12 4t 16 16 12t 28

25 J 32

28 7t 35

0 B 5 5 G 14

0 5t 5 19 9t 28

5 E 25

5 20t 25

25 I 35

25 10t 35

0 C 10 10 H 12

13 10t 23 23 2t 25

D 16

12 14

A G 25 J

4 9 7

B

5

C E 28 I

10 20 10

Max. time H 25 Min. time

Forward pass 2 Backward pass

Výpočet vpřed Výpočet zpět

7

35 35

3

5 5

1

0 0

4

10 23 2

4 16

5

25 25

6

25 28

2

4 16

HSG výpočet

Při sestavování časového plánu se obvykle vypočítávají: termíny (nejdříve možné a nejpozději přípustné)

rezervy rezerva celková

časové období, o které se může plnění činnosti opozdit, aniž by ohrozilo kritickou cestu RC = KP – KM = ZP – ZM

rezerva volná časové období, o které se může plnění činnosti opozdit, aniž by ohrozilo

nejdříve možný začátek následujících činností RV = ZMnásl – KM

rezerva nezávislá časové období, o které se může plnění činnosti opozdit, aniž by ohrozilo

nejpozději přípustný konec předcházejících a nejdříve možný začátek následujících činností RN = ZMnásl – KPpředch – t

kritická cesta nejdelší cesta v grafu (síti) udává nejkratší možnou dobu realizace projektu

Analýza času

Analýza času soulad vypočteného termínu s požadovaným,

lhůta kratší lhůta delší

zkrácení dob trvání na krit. cestě (zdroje, náklady) zvýšit přesahy činností (technologie, bezpečnost)

míra kritičnosti

poměr počtu kritických činností k celkovému počtu činností, poměr součtu cen kritických činností k celkové ceně, cca 15 – 20 %

průběh kritické cesty rezervy (celková, volná, nezávislá)

subkritické cesty

celková rezerva < 10 – 5 % doby trvání

Síťová analýza - PERT

Očekávaná doba trvání při beta rozdělení

6

4 bmat

abt 6

1

Graf 7.2. -2 Rozložení funkce "beta"

Doba trvání činnosti

Pra

vd

ěp

od

ob

no

st

m b a

β rozdělení

PERT (Program Evaluation and Review Technique)

a – čas optimistický Očekávaný čas trvání činnosti:

m – čas normální

b – čas pesimistický Rozptyl (míra nejistoty):

22

2

36

1

6ab

abt

Směrodatná odchylka:

Plánování potřeb zdrojů Zdroje:

nehmotné (SW, „know how”, informační toky …) hmotné - lidské (personál v rámci projektu),

- zařízení, vybavení, - (materiál),

potřebné pro provedení činností, skupin prací nebo projektů.

Dostupnost neomezené (materiál…) → nepřekročit náklady omezené (pracovníci, mechanizace…) → nepřekročit kapacitu

Zásoba zdrojů z hlediska kapacitního (celková zásoba) kvalifikačního časového

Příklady znázornění

histogramu zdrojů

(Microsoft Project)

Plánování potřeb zdrojů

Analýza zdrojů - vyvážené čerpání zdrojů (Resource levelling - smoothing) bez

přetížení omezených zdrojů – vyrovnání potřeby zdroje v čase.

Dvě základní úlohy:

Problém časového omezení (time-limited problem)

- prioritou je dodržení určitého termínu, přiřazení vzácných zdrojů přednostně činnostem na kritické cestě.

Problém omezených zdrojů (resource limited problem) - projekt musí být proveden v rámci limitů zdrojů, je možné prodloužení plánovaného termínu dokončení projektu.

Plánování potřeb zdrojů

K1

K2

K3

doba výstavby

K 1 = velmi nepříznivý průběh kapacit s vrcholy

K 2 = suboptimální průběh kapacit

K 3 = optimální průběh kapacit ( teoreticky )

Průběh čerpání zdrojů – vyrovnání zdroje

Plánování nákladů

Plánování nákladů - budoucí náklady na hmotné výstupy projektu

Cíle vytvoření nákladových prvků (středisek

analyzování a odhad nákladů na položky WBS, diferenciace nákladů na jednotlivé zdroje.

Nástroje, výstupy

Objemové ukazatele, výkaz výměr, Propočet, rozpočet, kalkulace Graf finančních potřeb, S-křivky, histogramy apod.

Plánování nákladů na základě struktury prací, požadavků na zdroje a trvání činností,

jednotkových sazeb zdrojů,

Předběžný odhad nákladů určení např. - porovnáním s podobnými projekty – „shora dolů“

(např. rozp. ukazatele - propočet), - načítáním nákladů na jednotlivé činnosti – „zdola nahoru“ (předběžný rozpočet), - parametrickým modelováním

Rozpočtování nákladů

rozdělení nákladů na jednotlivé činnosti a zdroje v čase (podrobný položkový rozpočet, předběžná a výrobní kalkulace),

Srovnávací základna pro měření výkonů v rámci projektu (S-křivky, histogramy, tabulky)

Plánování nákladů

Průběh nákladů - součtová čára

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

1 3 5 7 9

11

13

15

17

19

21

23

25

27

29

31

33

35

čas (t)

náklady (Kč)

nejdř.možné termíny nejpozději přípustné termíny

Průběh nákladů po obdobích

0

20

40

60

80

100

120

140

160

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35čas (t)

náklady (Kč)

nejdř.možné termíny nejpozději přípustné

Histogram a S-křivka nákladů

Lhůta výstavby a vlastní náklady

z pohledu stavební firmy z pohledu investora

T

VN

Topt

ztráty (ušlý

zisk, úroky)

náklady na

realizaci =

cena

dodavatele

T

VN

Topt

inv

Topt

dod

Tmin

celkové

náklady

investora

náklady

dodavatele

Financování

Hlavní úkoly financování obstarávání prostředků, analýza finančních smluvních podmínek, kalkulace cash-flow, stanovení odpovědnosti za platby, potvrzení a řízení rozpočtů, vytvoření finančních rezerv (nárazníkový zásobník) uvážení změn rozpočtu v průběhu projektu, krytí vyvolaných nákladů.

Finanční plán - zajištění finančních zdrojů, - řízení toku financí s ohledem na

průběh nákladů

Financování – CF dodavatele stavby

Finanční analýza

Kumulované finanční toky

-10 000

-5 000

0

5 000

10 000

15 000

20 000

25 000

III.0

8

IV.08

V.08

VI.0

8

VII.08

VIII.08

IX.08

X.08

XI.0

8

XII.08

I.09

II.09

III.0

9

IV.09

V.09

VI.0

9

Tis

íce

tis. K

č

Výdaje celkem

Platby celkem

Rozdíl

Kumulované finanční toky

-10 000

-5 000

0

5 000

10 000

15 000

20 000

25 000

III.08 IV.08 V.08 VI.08 VII.08 VIII.08 IX.08 X.08 XI.08 XII.08 I.09 II.09 III.09 IV.09 V.09 VI.09

Výdaje celkem

Platby celkem

Rozdíl

Financování CF investora

čas

Kč

náklady

výnosy

zisk

investiční fáze provozní fáze předinvestiční

fáze

SW nástroje pro PM

Časové plánování MS Project (Microsoft) Primavera P6 (Oracle, Primavera Systems) Powerproject (ASTA Development) CONTEC (CONTEC) – pro stavebnictví v ČR Timeline (Smart Draw) OpenProj (Serena Software Inc.) - freeware

Řízení zdrojů Easy Project (Easysoftware) People Planner (Maconomy A/S)

výměnné formáty souborů - MS Excel