Plánování projektu z hlediska času, zdrojů a nákladů Ing. Jaroslava Tománková, Ph.D. tomankov@fsv.cvut.cz
rozhodnutí o inv. (územní řízení) smlouva o dílo (stav. povolení) předání a převzetí st. (uvedení do užívání) odstranění stavby (demolice) Výstavbový projekt Životní cyklus stavby Životní cyklus výstavbového projektu Předinvestiční fáze Investiční fáze Provozní fáze Účastníci Rozhodování o investici investiční a realizační příprava 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 Investor 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 Dodavatel (nabídkový rozpočet, - výr. faktura záruční servis výrobní kalkulace - detailní vyhodnocení časový plán realizace, ) čas. plány stavby Úloha časového plánování v průběhu výstavbového projektu (etapy zadávání a realizační přípravy jsou sloučeny)
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 I. předinv. fáze limitní termín II. Inv. fáze 1. investiční zadávání příprava II. investiční II. inv. fáze 2. realizační příprava II. Inv. fáze 3. realizace III. Provoz. fáze ukončení proj. souhrnný plán projektu celkový časový plán etapové plány projektu hrubý průběh projektování hrubý průběh výrobní přípravy a provádění stavby hrubý průběh předání / uvedení do provozu detailní plány projektu detailní průběh projektování detailní průběh výrobní přípravy a provádění stavby detailní průběh provádění stavby detailní průběh předání / uvedení do provozu
Plánování záměru projektu Účel proč? Cíle - čeho chci dosáhnout Strategie co? kdo? Členění projektu Struktura projektu (WBS) Specifikace prací (SOW) Organizace projektu Organizační struktura (OBS) jak? kdy? Plánování zdrojů Rozvrh potřeb zdrojů (histogramy, S- diagamy) Souvislost základních otázek při plánování projektu Plánování termínů časový plán Řazení činností Odhad trvání Strategie za kolik? Plánování nákladů a financování Rozpočtování Zajištění fin. zdrojů co když? Matice rozdělení zodpovědností (RAM) Plánování komunikace Plánování rizik v rámci projektu Analýza rizik Protiriziková opatření
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) sportovní zařízení projektování provádění bruslařská dráha kryté koupaliště sportovní hřiště bruslařská dráha kryté koupaliště sportovní hřiště sportovní zařízení bruslařská dráha kryté koupaliště sportovní hřiště projektování provádění projektování provádění projektování provádění Struktura členění prací příklad WBS (fáze projektu / projektové výstupy)
Struktura členění prací (realizace stavby - standardní členění) správní budova výpočetní centrum Stavební objekt výpočetní centrum správní budova parkování Stavební díl základy konstrukční systém PSV technické zařízení budov vybavení Prvek stěny / pilíře strop střecha Položka prvku bednění výztuž beton Operativní plán cement přídavné látky kalkulovaná část voda
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
Řazení činností metody 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
Harmonogram Časový průběh Č.obj. Název objektu Dod. M.j. Objem Náklady Prac. 2009 Poznámka (tis. Kč) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 01 Příprava území PS3 138 6 138 02 Kanalizace PS3 bm 220 359 5 80 279 03 Vodovod PS3 bm 220 440 5 220 220 04 Plynovod PP bm 65 145 145 05 Elektrorozvod EZ bm 286 138 138 06 Slaboproud EZ bm 420 168 168 07 Veřejné osvětlení PS3 150 4 70 80 08 Komunikace a chod. IPS m2 1224 815 120 695 09 Sadové úpravy A1 m2 2445 432 150 282 10 Trafostanice-stav.č. PS3 276 9 276 11 Trafostanice- technol.č. EZ 453 50 403 12 Bytový objekt A PS3 m3 4171 20859 22 1520 3882 3596 4952 3985 2924 13 Přípojky objektu A PS3 bm 4,2 27 8 27 14 Bytový objekt B PS3 m3 3859 19295 22 1510 3674 4022 3976 3854 2259 15 Přípojky objektu B PS3 bm 4,5 29 8 29 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 skutečný průběh Čas aktualizace
Řazení činností metody Časoprostorový graf (space-time diagram) jedna osa grafu = čas druhá osa = prostor (záběry) sklon úsečky = rychlost. Využití: liniové stavby prostor rychlost 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. proud čas
záběr Časoprostorový graf, cyklogram proud činnost záběr část prostoru takt doba provedení jedné činnosti na 1 záběru (1 četa) rychlost úhel sklonu šikmé čáry prostor proud rychlost příklady takt čas
Časoprostorový graf, Cyklogram Záběr 7 Záběr 6 Záběr 5 Záběr 4 Záběr 3 Záběr 2 Záběr 1 Záběr 7 Záběr 6 Záběr 5 Záběr 4 Záběr 3 Záběr 2 Záběr 1 Proud rytmický a nerytmický proud rytmický proud nerytmický 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 takt směna Proudy vyvážené a nevyvážené proudy vyvážené proudy nevyvážené 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 směna
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. uzel začátek Termín ZM Termín ZP Činnost doba trvání činnosti postup v vpřed uzel konec Termín KM Termín KP postup vzad Uzlově definované síťové grafy (activity on the node) uzel = činnost orientovaná hrana = vazba Vazba K-Z s odstupem 5 čas. j. KZ 5
HSG uzel začátek termín termín nejdříve nejpozději možný přípustný A činnost A doba trvání činnosti uzel konec termín termín nejdříve nejpozději možný přípustný A Reálná činnost Ohodnocení časem zdroji náklady Distanční Ohodnocení pouze časem Fiktivní znázorňuje logickou závislost činností, doba trvání je nulová
USG Konec Začátek vazby 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
Síťová analýza 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
Metoda CPM 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 2 4
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
USG výpočet Možný začátek Přípustný začátek Název činnosti Trvání Možný konec Přípustný konec 0 A 4 4 D 16 12 4t 16 16 12t 28 0 B 5 5 G 14 0 5t 5 19 9t 28 25 J 32 28 7t 35 5 E 25 5 20t 25 0 C 10 10 H 12 13 10t 23 23 2t 25 25 I 35 25 10t 35
HSG výpočet 2 D 16 6 4 16 12 14 25 28 A G 25 J 4 9 7 1 0 0 B 5 3 5 5 7 35 35 C E 28 I 10 20 10 Max. time 4 H 5 25 Min. time Forward pass 10 23 2 25 25 Backward pass Výpočet vpřed 2 Výpočet zpět 4 16
Analýza času 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 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
Pravděpodobnost Síťová analýza - PERT PERT (Program Evaluation and Review Technique) a čas optimistický m čas normální Graf 7.2. -2 Rozložení funkce "beta" b čas pesimistický β rozdělení Očekávaný čas trvání činnosti: Rozptyl (míra nejistoty): 2 t t 2 b a 6 a 4m b 6 1 36 b a 2 Směrodatná odchylka: t 6 1 b a a m Doba trvání činnosti b Očekávaná doba trvání při beta rozdělení
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 K 1 = velmi nepříznivý průběh kapacit s vrcholy K 2 = suboptimální průběh kapacit K 3 = optimální průběh kapacit ( teoreticky ) K2 K1 K3 doba výstavby 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)
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 Plánování nákladů Průběh nákladů po obdobích Průběh nákladů - součtová čára náklady (Kč) 160 140 120 100 80 60 40 náklady (Kč) 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 20 0 čas (t) 0 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 35 čas (t) nejdř.možné termíny nejpozději přípustné nejdř.možné termíny nejpozději přípustné termíny Histogram a S-křivka nákladů
Lhůta výstavby a vlastní náklady VN VN celkové náklady investora ztráty (ušlý zisk, úroky) náklady dodavatele náklady na realizaci = cena dodavatele T opt T T min T opt inv T opt dod T z pohledu stavební firmy z pohledu investora
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
tis. Kč Tisíce Financování CF dodavatele stavby Kumulované finanční toky Kumulované finanční toky 25 000 25 000 20 000 20 000 15 000 15 000 10 000 10 000 5 000 5 000 0 0-5 000 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.09-5 000 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 -10 000 Výdaje celkem Platby celkem Rozdíl -10 000 Platby celkem Rozdíl Finanční analýza
Kč Financování CF investora výnosy náklady zisk čas předinvestiční fáze investiční fáze provozní 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