Die Critical-Path-Methode (CPM), oft auch als Methode des kritischen Pfads bezeichnet, ist eine essenzielle Technik im Projektmanagement, die es ermöglicht, die entscheidenden Aufgaben für den erfolgreichen Abschluss eines Projekts zu identifizieren.
Obwohl der Begriff der Critical-Path-Analyse oder -Methode vielen im Rahmen ihrer Managementausbildung begegnet, wird diese Methode oft erst dann wirklich verstanden und eingesetzt, wenn man die Rolle eines Projektmanagers übernimmt.
In der Praxis ist das Verständnis von CPM und dessen Bedeutung für die Leitung eines Projektes unerlässlich. Andernfalls besteht die Gefahr, dass ein Projekt mit Verzögerungen und Lieferproblemen zu kämpfen hat.
Dieser Artikel bietet Ihnen ein umfassendes und praxisorientiertes Verständnis der Critical-Path-Analyse. Zudem werden verwandte Aspekte beleuchtet, die Ihnen in der Geschäftswelt wertvolle Dienste leisten können.
Was verbirgt sich hinter der Critical-Path-Methode (CPM)?
Die Methode des kritischen Pfads dient dazu, die entscheidenden Aufgaben eines Projekts zu identifizieren, die maßgeblich für die termingerechte Fertigstellung sind. Sie hilft bei der Erstellung einer detaillierten Aufgabenplanung und zeigt die Aufgabenkette mit der längsten Gesamtdauer.
Es ist von größter Bedeutung, diese kritischen Aufgaben termingerecht zu erledigen, da eine Verzögerung bei diesen Aufgaben unweigerlich eine Verzögerung des gesamten Projekts nach sich zieht.
Die CPM-Analyse konzentriert sich hauptsächlich darauf, Aufgabenabhängigkeiten zu erkennen, die wichtigsten Aufgaben im Projektzeitplan herauszufiltern und die Dauer der jeweiligen Aufgaben zu berechnen.
Seit ihrer Einführung Ende der 1950er Jahre hat sich diese Technik über 60 Jahre lang als wertvolles Werkzeug im Projektmanagement bewährt. Sie wurde ursprünglich entwickelt, um die Problematik erhöhter Projektkosten aufgrund mangelhafter Aufgabenplanung zu lösen. Heutzutage ist sie ein Standardinstrument für die Priorisierung und Planung von Projekten.
Die grundlegenden Bestandteile der CPM-Analyse
Um eine einheitliche Basis für die Anwendung der Critical-Path-Analyse zu gewährleisten, wurde ein standardisiertes Verfahren entwickelt, das es Projektmanagern und Stakeholdern über Länder- und Branchengrenzen hinweg ermöglicht, die CPM-Netzwerke verschiedenster Projekte zu verstehen. Die zentralen Komponenten dieses standardisierten Formats sind:
Die frühestmögliche Startzeit (ES)
Die früheste Startzeit gibt den frühesten Zeitpunkt an, zu dem ein Team mit einer Aufgabe beginnen kann. Voraussetzung für die Berechnung der ES ist die Kenntnis der Aufgabenabhängigkeiten und Unteraufgaben.
Die spätestmögliche Startzeit (LS)
Die späteste Startzeit ist der letztmögliche Zeitpunkt, zu dem mit der Arbeit an einer spezifischen Aufgabe begonnen werden kann, ohne den Gesamtzeitplan des Projekts zu gefährden. Eine Überschreitung des LS-Wertes birgt das Risiko einer Projektverzögerung.
Die frühestmögliche Endzeit (EF)
Die früheste Endzeit bezeichnet den frühesten Zeitpunkt, zu dem eine Aufgabe abgeschlossen sein kann. Sie wird unter Berücksichtigung der frühesten Startzeit und der Aufgabendauer ermittelt.
Die spätestmögliche Endzeit (LF)
Der LF-Wert zeigt auf, wie viel Spielraum eine Aufgabe in Bezug auf eine Verzögerung hat, ohne den Gesamtzeitrahmen des Projektabschlusses zu beeinflussen. Er ist von der spätestmöglichen Startzeit und der Aufgabendauer abhängig.
Pufferzeit (Float)
Die Pufferzeit, auch bekannt als Slack, gibt Auskunft darüber, wie lange eine Aufgabe verzögert werden kann, bevor diese Verschiebung Auswirkungen auf das gesamte Aufgabensystem und den Projektplan hat. Für Aufgaben auf dem kritischen Pfad sollte die Pufferzeit stets null sein.
Der Algorithmus der Critical-Path-Methode
Der Algorithmus der Critical-Path-Methode definiert, wie das Aufgabennetzwerk strukturiert ist. Er besteht aus zwei zentralen Schritten:
Vorwärtsberechnung (Forward Pass)
Die Vorwärtsberechnung befasst sich mit Werten wie der frühesten Startzeit (ES) und der frühesten Endzeit (EF). Ausgehend von einem Netzwerkdiagramm der Aufgaben und der geschätzten Dauer jeder Aktivität werden die ES- und EF-Werte der kritischen Aufgaben berechnet.
Die früheste Startzeit (ES) jeder Aufgabe entspricht stets der frühesten Endzeit (EF) ihrer vorangegangenen Aktivität. Die Formel für die EF-Berechnung lautet:
EF = ES + t (wobei t die Dauer der Aufgabe ist)
Am Ende des Netzwerkdiagramms wird die EF der letzten Aufgabe des Projekts angezeigt. Dieser Wert, ausgedrückt in Zeit, Datum oder Tagen, entspricht der Gesamtdauer des Projekts.
Rückwärtsberechnung (Backward Pass)
Die Rückwärtsberechnung dient dazu, die Werte für die späteste Endzeit und die späteste Startzeit für alle Projektaufgaben zu bestimmen. Dies ermöglicht die Berechnung der Projektlaufzeit und letztendlich die Identifizierung des kritischen Pfads. Der LF-Wert der letzten Aufgabe entspricht deren EF. Die verwendbare Berechnungsformel lautet:
LS = LF – t (wobei t die Dauer der Aufgaben ist)
Mit diesem Algorithmus lassen sich auch die LF-Werte für vorangegangene Aufgaben der letzten Aufgabe ermitteln. In diesem Fall ist LF die ES der unmittelbar folgenden Aufgabe.
Die Identifizierung des kritischen Pfads mit CPM
#1. Erstellen Sie eine tabellarische Übersicht aller Projektaufgaben. Hierbei kann der Projektstrukturplan hilfreich sein. Stellen Sie sicher, dass alle Aufgaben von Beginn bis zum Endergebnis enthalten sind.
#2. Ermitteln Sie in einem gemeinsamen Brainstorming die Aufgabenabhängigkeiten. Aufgaben sind abhängig, wenn sie erst gestartet werden können, nachdem eine vorherige Aufgabe abgeschlossen ist.
#3. Erstellen Sie ein Netzwerkdiagramm, das die Aufgaben in ihrer zeitlichen Reihenfolge darstellt. Dies wird auch als CPM-Diagramm bezeichnet.
#4. Nach Erstellung des CPM-Diagramms gilt es, die Dauer jeder Aufgabe zu schätzen. Hierbei können Fachleute oder Erfahrungen aus früheren Projekten helfen, realistische Zeitrahmen für alle Projektaktivitäten festzulegen.
#5. Verwenden Sie den CPM-Algorithmus zur Berechnung der ES-, EF-, LS- und LF-Werte für alle Projektaktivitäten.
#6. Berechnen Sie anschließend die Pufferzeit (Float) für jede Aufgabe. Der Float-Wert ergibt sich einfach aus der Differenz zwischen LS und ES.
#7. Der kritische Pfad wird durch die Aufgabenkette mit einer Pufferzeit von null gebildet. Mit Ausnahme der ersten Aufgabe sind alle diese Aufgaben voneinander abhängig.
#8. Aktualisieren Sie das CPM-Diagramm fortlaufend während der Projektdurchführung.
Die Berechnung der Projektlänge mit CPM
#1. Geben Sie die Start- und Endzeit jeder Projektaufgabe im Netzwerkdiagramm an.
#2. Die Startzeit der ersten Aufgabe ist 0, während die Endzeit dieser Aufgabe ihrer Dauer entspricht.
#3. Die Startzeit der nächsten Aufgabe entspricht der Endzeit ihrer Vorgängeraufgabe, und die Endzeit ist die Summe aus Aufgabendauer und Startzeit.
#4. Wiederholen Sie die oben genannten Schritte, bis Start- und Endzeiten aller Aufgaben im CPM-Diagramm berechnet wurden.
#5. Die Endzeit der letzten Aufgabe im kritischen Pfad entspricht der Gesamtdauer des Projekts.
Anwendungsgebiete der Critical-Path-Analyse
Berechnung der Aufgabenpufferzeit (Task-Float)
Mit dem CPM-Diagramm lässt sich die Pufferzeit der Aufgaben berechnen. Eine Pufferzeit von null zeigt an, dass die Projektaufgaben festgelegt sind, während ein positiver Wert auf Flexibilität hindeutet. Unkritische Aufgaben haben oft eine höhere Pufferzeit.
Zeitpläne komprimieren
Wenn ein Projekt vor dem geplanten Termin abgeschlossen werden muss, können Komprimierungstechniken wie Fast-Tracking und Crashing Tasks eingesetzt werden. Ein CPM-Diagramm unterstützt bei der Identifizierung der Aufgaben, die sich für eine Schnellverfolgung eignen.
Daten für zukünftige Projekte
Das CPM-Diagramm wird während der Projektlaufzeit aktualisiert. Der Vergleich der CPM-Diagramme verschiedener Projektphasen ermöglicht eine präzisere Zeitschätzung für zukünftige Projekte.
Vorteile der Critical-Path-Methode
#1. Die effiziente Planung von Projektaufgaben ist der größte Vorteil der CPM-Analyse. Sie ermöglicht die klare Trennung kritischer von unkritischen Aufgaben. So können kritische Aufgaben erfahrenen Mitarbeitern und unkritische Aufgaben weniger erfahrenen zugeteilt werden.
#2. Sie erhalten eine geschätzte Projektabschlusszeit sowie Zeitrahmen für Aufgaben und Unteraufgaben, die in ein Projektmanagement-Tool zur Überwachung des Aufgabenstatus eingegeben werden können.
#3. Langwierige und kritische Aufgaben können mit mehr Personal besetzt werden, da weniger Ressourcen für unkritische Aufgaben benötigt werden.
#4. Die Projektkostenbudgetierung ist eine große Herausforderung für Projektmanager. Mit der CPM-Analyse kann das Budget in kleine Teile aufgegliedert und Aufgaben sowie Unteraufgaben zugewiesen werden, was die Budgetplanung vereinfacht.
CPM-Analysewerkzeuge
Auch wenn es möglich ist, ein CPM-Netzwerk mit Stift und Papier zu erstellen oder Microsoft Visio zu nutzen, sind dies oft sehr zeitaufwendige und umständliche Methoden. Daher empfiehlt es sich, auf Automatisierungstools zurückzugreifen:
Critical-Path-Methodenanalyse mit Smartsheet
Smartsheet ist ein etabliertes Tool für Zusammenarbeit und Management mit einer tabellenkalkulationsähnlichen Benutzeroberfläche. Es bietet zahlreiche Projektmanagement-Vorlagen, wodurch keine individuelle Erstellung notwendig ist. Eine dieser Vorlagen ist das Gantt-Diagramm, das speziell für die CPM-Analyse konzipiert wurde.
Um den kritischen Pfad zu bestimmen, nutzen Sie die Vorlage „Basisprojekt mit Gantt und Abhängigkeiten“. Tragen Sie die Projektaufgaben unter der Spaltenüberschrift „Abschnitt“ ein. Bei Vorhandensein von Unteraufgaben fügen Sie auch diese hinzu. Ergänzen Sie die Aufgaben um Start- und Enddatum oder -zeit sowie um etwaige Aufgabenabhängigkeiten.
Über die Option „Kritischen Pfad anzeigen“ in der oberen rechten Ecke der Gantt-Ansicht kann die CPM Ansicht aktiviert werden.
Lucidchart als CPM-Software
Lucidchart ist eine cloudbasierte Diagrammerstellungs-App, die Projektzusammenarbeit, Datenvisualisierung und Workflow-Diagrammerstellung in einer zentralen Software vereint. Der webbasierte Zugriff von überall aus ermöglicht es, das Projektverständnis des Teams zu verbessern und die Produktivität zu steigern.
Die App bietet diverse Diagrammvorlagen für die CPM-Analyse. Wählen Sie einfach eine Vorlage aus der Bibliothek und passen Sie diese an. Zudem können Formeln zu Flussdiagrammformen hinzugefügt werden, um die Planung der Projektdauer mithilfe von CPM zu automatisieren.
Lucidchart bietet zudem vielfältige Integrationsoptionen für die Bearbeitung, den Zugriff und das Teilen von CPM-Diagrammen mit Geschäftsanwendungen wie Salesforce, Microsoft 365, Google Workspace usw.
Software für kritische Pfade von ProjectManager.com
Projektmanager ist eine umfassende Projektmanagementanwendung auf Basis von Cloud Computing. Die Gantt-Diagrammfunktion des Tools ermöglicht die Berechnung des kritischen Pfads jedes Projekts. Die Anwendung ist einfach: Projektinformationen wie Aufgaben, Unteraufgaben, Start- und Enddatum sowie Abhängigkeiten angeben.
Die App generiert automatisch eine Projektzeitleiste. Die Umstellung des Ansichtsfilters auf den kritischen Pfad ermöglicht die Identifizierung der Aufgaben, die sofortige Aufmerksamkeit erfordern.
Critical-Path-Software von Creately
Creately ist ein weiteres beliebtes Diagrammtool, das auch für professionelle CPM-Analysen geeignet ist. Verschiedene Formen ermöglichen es, individuelle Netzwerke kritischer Pfade zu erstellen. Eine Drag-and-Drop-Funktion beschleunigt die Erstellung des Aufgabennetzwerks zur Bestimmung des kritischen Pfads.
Die Zeichenfläche von Creately ist unendlich groß, sodass auch sehr komplexe und umfangreiche Projekte verwaltet werden können. Das Teilen eines CPM-Arbeitsbereichs ist einfach via Link oder Einladung möglich, was eine effiziente Online-Zusammenarbeit mit dem Projektteam ermöglicht.
Häufig gestellte Fragen
Wie unterscheidet sich CPM von einem Gantt-Diagramm?
Das Gantt-Diagramm ist ein Visualisierungstool für Projektzeitachsen. Die Critical-Path-Mapping-Technik bestimmt dagegen die Zeitspanne des Projekts. CPM erstellt eine Reihe von geplanten Aufgaben, aus denen die Projektspanne abgeleitet wird.
Das Gantt-Diagramm ist in erster Linie ein horizontales Balkendiagramm, in dem die Zeit aufgabenbezogen dargestellt wird. Die CPM-Analyse hingegen besteht aus einem flussdiagrammartigen Diagramm mit einem algorithmischen Ansatz zur Strukturierung von Projektaufgaben in einer Reihe.
Wie unterscheidet sich CPM vom PERT-Diagramm?
CPM ist ein auf Aktivitäten basierendes deterministisches Modell, das sich mit einer Vielzahl von Projektaufgaben beschäftigt. Es befasst sich mit Aufgaben, deren benötigte Zeit zur Erledigung bekannt ist. Daher lässt sich der Gesamtprozess ermitteln, bevor alle Ergebnisse geliefert werden.
Im Gegensatz dazu ist PERT (Project Evaluation and Review Technique) ein ereignisorientiertes, probabilistisches Modell, bei dem Aufgabennetze auf der Grundlage von Ereignissen erstellt werden. Dieses Tool wird vorwiegend zur Verwaltung von Aufgaben eingesetzt, deren Fertigstellungszeitpunkt unbekannt ist.
Abschließende Bemerkungen
Die Methode des kritischen Pfads ist ein unverzichtbares Werkzeug für alle Projektmanager, um Projektressourcen, Zeitspannen und Aufgaben effizient zu verwalten. Sie ermöglicht die Erstellung von Zeitplänen für Projektaufgaben und die Zuweisung an die Projektmitglieder.
Darüber hinaus ermöglicht das Tool die effiziente Überwachung des Aufgabenstatus und des gesamten Projektfortschritts. Es ist ein wertvolles Instrument für Projektleiter und Manager, die gleichzeitig an komplexen und mehreren Projekten arbeiten.
CPM erlaubt es Ihnen, sich auf die professionelle Aufgabenoptimierung zu konzentrieren und das Projekt effizient abzuwickeln, ohne Projektmeilensteine zu verpassen.