TOC - Kritický řetězec
Skorkovský
KPH-ESF-MU

TOC v kostce I
•původ : E.M.Goldratt, Jeruzalém
•nákladový svět versus průtokový svět
•analogie váha řetězu – pevnost řetězu
•jak najít kritické místo (omezení) ?
•nástroje TOC – stromové struktury
•CRT – EC – TT – PT – FRT (zapeklité zkratky viz dále)
•Current Reality Tree  - Evaporating Cloud Tree– Transition Tree  -
•   - Perequisite Tree – Future Reality Tree

TOC v kostce II
•kritickým místem neboli omezením při řízení projektů je kritická cesta  (VIZ VYSVĚTLENÍ POZDĚJI)
•zjištění kritického místa není jednoduché a výsledky nemusí být jednoznačné
•všichni o TOC ví a přitom málokdo ví jak se tato teorie uvádí do praxe – což opět omezení
(Achillova šlacha od paty až k zátylku)
•

Princip pěti kroků TOC- shrnutí
1.Identifikace omezení
2.Maximální využití daného omezení
3.Podřízení všeho v systému tomuto omezení
4.Odstranění omezení
5.Jestliže bylo omezení odstraněno, cyklus se opakuje návratem k zásadě uvedené v 1.kroku
6.

Lineární představa projektu
•aktivity – úsečky – Ganttův graf
•neustále se měnící podmínky (Parkinson, Murphy, studentský syndrom, zákaznické „vrtochy“,.. ….  ),
norma, rozpiska, detail , podsestava, polotovar, finál,….
•
•
Solvina z Austrálie
Porucha
Porucha
Ajtík z Autsralie 20020416

Paralelní představa projektu



PlannerOne Scheduler



PlannerOne Resource Planner



Projekt a jeho rozpočet
•cena projektu – rozpočet (náklady projektu)
•délka projektu – (milníky)
•délka jednotlivých aktivit
•zdroje přidělené na aktivity, jejich kapacity a přiřazené náklady a výnosy
•časové rezervy a jejich odhad (Buffers)
•nepříznivé vlivy (viz Murphyho zákony - http://murphy.euweb.cz, atd.)
•
•
•
•

Vybrané Murphyho zákony
•Plánovač je uvědomen o nezbytnosti modifikace plánu přesně ve chvíli, kdy je plán hotov (vzpomněli
jsme si právě včas)
•
•Každý úkol, který by se měl splnit, se měl splnit už včera
•
•Na vykonání n+1 prkotin se spotřebuje dvojnásobné množství času, než na vykonání n prkotin- zákon
99 %.

Zdoje a zakázky
Maticová struktura multi-projektového prostředí- odpovědnost projektových
manažerů není v souladu s jejich pravomocemi. Vládu nad kapacitami
zdrojů mají vedoucí oddělení


Čas
Kapacita
Order 1
Order 2
Manažer projektu 1
Manažer projektu 2
Vedoucí
střediska 1
Vedoucí
střediska 2
B je přetížěno
0789209039

Pravděpodobnost – medián prvek statistického souboru,
 který se po jeho seřazení vyskytuje uprostřed;
 prostřední hodnota uspořádané řady hodnot.Medián množiny (1,5,2,2,1)  je 2

5 min        15min                                               45min
Máte za sebou 100 „5-ti“ minutových schůzek s kolegou.
Kolikrát schůzka trvala 5 minut?
Variabilita reálné doby trvání činnosti

Kolega vás požádal o rychlou schůzku: „Určitě to nezabere více než 5 minut!“.
Jak dlouho tato schůzka průměrně trvá?
Doba dílčí aktivity projektu (zdroj-MPM)

Pravděpodobnost ukončení úkolů A až E  včas je 50%. (50*50*….*50=3,125 %)
Jaká je pravděpodobnost, že úkol F začne včas?
A
B
C
D
E
F
50%
3%
50%
50%
50%
50%
Jak se projeví včasnost dokončení na  integračním bodě?
a) úspory se promrhají
b) zdržení v jednom kroku se okamžitě přenese na další krok
-2
-5
-1
-7
+10
+10
Projektové prostředí je složité protože
projekty obsahují integrační vazby.

Projektové prostředí – zdrojové závislosti
G
G
G
B
B
B
Aby byla zahájena v horní větvi činnost B, musí se napřed skončit G a taky B
v dolní větvi. Pravděpodobnost, že B začne včas je ještě o cca 50 % horší
než na předchozím snímku.

Ochrana projektu před poruchami
aktivita 1
aktivita 2
aktivita 3
B
B
B
B
= buffer=rezerva=zásobník
Standardní odhad s ochrannými zásobníky na jednotlivé aktivity
aktivita 1
aktivita 2
aktivita 3
buffer
Aktivity se zkrátí o 50 % a buffer kritické cesty na konci projektu
bude 50 % z původního ušetřeného času v důsledku  zkrácení
dílčích aktivit

Kritická cesta, vedlejší větve projektu a přípojné nárazníky (PN)
aktivita 1
aktivita 2
aktivita 3
nárazník projektu
Kritická cesta
aktivita 4
aktivita 5
přípojný nárazník
Vedlejší větev projektu
Zásobník-buffer slouží jako pojistka pro kumulaci důsledků očekávaných skluzů

Simplified scenario CPM and CCPM
Task1
Implicit Buffer 1
Task 2
Saved time
Implicit Buffer 2
Task1
Task 2
Explicit Buffer

Definice kritické cesty
•Kritická cesta je ta cesta od začátku do konce projektu, kdy jakékoliv prodloužení některé z
aktivit na této cestě prodlouží trvání celého projektu. Kritická cesta reprezentuje technologické
návaznosti a stanovenou dobu trvání aktivit na této cestě, včetně podmínek splnění předcházejících
aktivit v rámci tzv. bodů sloučení (viz zdrojové závislosti)

Critical Path (CPM)
Milestones
Activities
1
2
3
4
5
6
7
8
Relations betveen nodes represent Activities of the project. Milestones  represent time (start and
end times)

Critical Path (CPM)
Building a diagram 1


Critical Path (CPM)
Building a diagram 2


Critical Path (CPM)
Building a diagram 3


Critical Path (CPM)
Building a diagram 4 – calculating the FORWARD PASS
Early Starts and Early finishes dates are calculated by means of Forward Pass
ES
EF
13-7=6
16=7+6+3

Critical Path (CP)
Building a diagram 5 – calculating the BACKWARD PASS
Late Starts and Late Finishes dates are calculated by means of Backward Pass
LS
LF
18-2=16
16-3=13
13-3=10
13-2=11
10-3=7
16-3=13
13-3=10
Difference
Forward-Backward :
you can start
7 minutes later and the time
of the project (duration)
 is the same
Planüberhang,
Slip, Scivolo,
Regresso,
загрузочный
LS
LF

Critical Path (CPM)
Building a diagram 6 – calculating the FLOAT on CPM
 Free Float: Amount of time a single task can be delayed
 without delaying the early start of any successor task =LS-ES or LF-EF
 B(7)=10-3,D(7)=13-6,F(8)=13-5,E(7)=16-9… (Float =časová rezerva)

Critical Path (CPM)
•Project Planning and control.
•Time-cost trade-offs.
•Cost-benefit analysis.
• Reducing risk.
CPM is helpful in :

Critical Path (CP)
Limitation of CPM :
•Does not consider resource capacities.
•Less efficient use of buffer time.
•Less focus on non critical tasks that can cause risk.
•Based on only deterministic task duration.
•Critical Path can change during execution.

Multiprojektové řízení
w1
w2
w3
w4
w5
w6
w7
w8
w9
w10
w11
w12
w13
w14
DAP
Projekt 1














12
Projekt 2














12
Projekt 3














12

36
K1
K2
K3
w1
w2
w3
w4
w5
w6
w7
w8
w9
w10
w11
w12


DAP
Projekt 1














6
Projekt 2














6
Projekt 3














6
18
Špatný multitasking  má za následek, že se prodlouží jeden projekt
a jakýkoliv jiný projekt se v důsledku tohoto nezkrátí

Charakteristika multitaskingu
•lidé nadhodnocují délku svých aktivit
•obchodníci nabízejí nerealizovatelné termíny
•boj o rezervy vede k tomu, že se tyto rezervy následně promrhají (Studentský syndrom)
•rezervy jsou špatně využity
•špatně využívané rezervy se projeví v nedostatku jasných priorit
•nejasné priority vedou ke špatnému multitaskingu
•špatný multitasking prodlužuje doby trvání všech činností  a tím i všech projektů
•
•

Definice kritického řetězu
•   V teorii omezení jde o nejdelší cestu v síti projektu (v Ganttově grafu), která bere do úvahy
jak technologické návaznosti a délku jednotlivých aktivit, tak i kapacity zdrojů. Pokud by
neexistovala žádná omezení zdrojů, pak by byl kritický řetěz totožný s kritickou cestou

Critical chain (CCPM)
Task
Resource
Bylo už jednou prezentováno v jiné formě

CCPM –studentský syndrom-Parkinsonův zákon
Studentský
syndrom
Parkinsonův
zákon
Čas
Čas
Případná
počáteční
aktivita
Období
nečinnosti
Pocit
naléhavosti
Nadměrné
úsilí
Termín zahájení
Termín ukončení
Termín zahájení
Termín ukončení
Pokračování
v činnosti až
do termínu
ukončení
Práci je možné odevzdat
Dokončování práce po termínu
Zdroj: DP R.Jurka (2006), původně  z CONSTRAINTS MANAGEMENT GROUP (2003), s. 7

Multiprojektové řízení a kritické zdroje využívané ve více větvích
X
X
X
X
PN
PN
PN
PN


Nárazník projektu
X
Nevýhodná varianta
Kritický řetěz
Kritická cesta
X
= pouze jeden jediný
   špičkový konzultant,
   který je přetížený..

Multiprojektové řízení a kritické zdroje využívané ve více větvích
X
X
X
PN
PN
PN
PN


Nárazník projektu
X
Po transformaci
nevýhodné varianty
Kritický řetěz= bottleneck !!!
X

Řízení projektů na základě zbytkových časů v náraznících – Buffer Management
•Nárazník se používá jako včasné varování před budoucími problémy s termíny projektu  a jako
vodítko pro zaměření nápravných opatření

Základní ukazatelé stavu projektu
•Jaká část kritického řetězu je splněna ve dnech  (v  %)
•Kolik projektového nárazníku nás to stálo ?
•Jaký je trend vývoje projektu  (graf čerpání nárazníku)
•Jakou jsme spotřebovali část finančního nárazníku
•Jaké jsou priority – čím vyšší penetrace zdroje do nárazníku, tím vyšší bude jeho priorita
•Vedlejší větve mají vždy nižší prioritu
•Nesmí dojít ke špatnému multitaskingu
•
•

Trend vývoje projektu
%  čerpání zásobníků (nárazníku)
% splnění kritického řetězu
nebezpečná zóna
varovná
zóna
bezpečná zóna

Trend vývoje projektu – jiný pohled
0 %
100 %
100 %       Čas zbývající k dokončení větvě / projektu      0 %
V pořádku
Plán akce
Akce
Zdroj: DP R.Jurka (2006); vychází z LEACH, L., P. (2004), s. 12.

Planning  - principles
•We are working with plan , which takes into account different times of tasks   :
•- start of the tasks are changed based on termination of preceding  tasks
- you have to react in project in such a way , that handover is done as a baton pass during races
A1
B1
C1
D1
B
Buffer
Plan with sharp deadlines with buffers 50% (2+3+3=8 8+4=12)
2
4
6
8
10
Planned start
12
Critical chain completion
8 days
0
100%
100%
Zdroj MPM systems

      Buffer
Planning  - principles
•A1 did not started yet , because this A1 resource is still working on another order (task), which
may be part of another project
•B1 already started an for completion will need another two days
A1
C1
D1
r
2
4
6
8
10
Planned start
12
B1
0
100%
100%
Zdroj MPM systems
Plan with sharp deadlines with buffers 50% (2+3+3=8 8+4=12)
Critical chain completion
8 days
1


Plan 2nd day after start
•A1 started and will be finished (completed) tomorrow.
•B1 will be finished (completed) tomorrow
A1
C1
D1
r
B1
0
100%
100%
2
4
6
8
10
Planned start
Plan with sharp deadlines with buffers 50% (2+3+3=8 8+4=12)
Critical chain completion
8 days
Buffer
12
Zdroj MPM systems


Plan 3rd day after start
•A1 despite all efforts resource A1 needs another day to complete.
•B1 has completed his work with 2 days delay
A1
C1
D1
r
B1
0
100%
100%
Plan with sharp deadlines with buffers 50% (2+3+3=8 8+4=12)
Planned start
2
4
6
8
10
Critical chain completion
8 days
12
3
Buffer
Zdroj MPM systems


 Plan 6 day after start
•A1 completed his task with 2 days delay
•B1 completed his task with 2 days delay
•C1 completed his task 1 day earlier than expected (planned)
•D1 will start to work tomorrow
A1
C1
D1
r
B1
0
100%
100%
Plan with sharp deadlines with buffers 50% (2+3+3=8 8+4=12)
Planned start
Critical chain completion
8 days
Zdroj MPM systems
2
4
6
8
10
12
Buffer


 Plan 8 day after start
•A1 completed his task with 2 days delay
•B1 completed his task with 2 days delay
•C1 completed his task 1 day earlier than expected (planned)
•D1 needs one day more to complete
A1
C1
D1
r
B1
0
100%
100%
Plan with sharp deadlines with buffers 50% (2+3+3=8 8+4=12)
Planned start
Critical chain completion
8 days
2
4
6
8
10
12
Buffer
Zdroj MPM systems

rezerva
Plan 11 day after start
•A1 completed his task with 2 days delay
•B1 completed his task with 2 days delay
•C1 completed his task 1 day earlier than expected (planned)
•D1 completed his task with 2 days delay
A1
C1
D1
r
0
B1
Plan with sharp deadlines with buffers 50% (2+3+3=8 8+4=12)
Planned start
100%
100%
Critical chain completion
8 days
2
4
6
8
10
12
11
Zdroj MPM systems

Project Quick, resources A-E and activities X,Y,Z,V, and W
Resource and activity
Activity=Task
A-X
Median of the required
 time
10 days
You can say, that 50 % of any activities finish earlier, and other 50 %
will be delayed, meaning, that 10 days represents 50 % of the estimated time
for chosen activity
Project managers decided, that activity ends if 90 % of estimated time
will be consumed. It means, that they add a time buffer of 8 days
(for the safety reasons). 10 d= 50%, 20d=100%, 2d=10%, 20d-2d=18d (90 %=100%-10%),
 18d-10d=8d
A-X
B-Y
C-Z
D-V
E-W
5 x 10 days=50 days
A (John)-X (ERP Training)
(A) training->(B)hands on->
->(C)additional training->
->(D)mock finals->(E) exams

Time distribution
 Time
10 days
18 days
Project should
end here

Five activities (tasks)
 and applied modifications
•If we consider for every activity time buffer 8 days we will get :
5 x 10 days= 50 days
 8
B-Y
 8
C-Z
 8
D-V
 8
E-W
 8
5 x 18 days= 90 days
A-X
B-Y
C-Z
D-V
E-W
A-X

Vložte obrázek některého z významných geografických úkazů země.

Five activities and modifications (added buffers) and three types of troubles
A-X
 8
B-Y
 8
C-Z
 8
D-V
 8
E-W
 8
A-X
B-Y
C-Z
D-V
E-W
Delayed
„reporting“
We wait for resource D
 (even if C finished earlier)
Parkinson
Real delay
No one trouble causes project delay taking into consideration
planned delivery date  (agreed date  of the project).
Dissipation of acquired time reserves was caused by company strategy saying
strictly stick to the planned project schedule (example of rigid management)

Five activities after modification (buffers united to one and placed to the  end of the project)
A-X
B-Y
C-Z
D-V
E-W
 8
 8
 8
 8
 8
A-X
B-Y
C-Z
D-V
Parkinson
Little bit longer than 20 days median
but shorter than 18 days
 Earlier end of
activity A
 8
 8
 8
 8
 8
= CPB=Current Project Buffer = 40 days
 8
 8
 4
= New buffer = 50 % out of CPB, which makes CPB/2
E-W

Critical path (CPM)- Critical chain  (CCPM)
START
Activity V
14 days, resource A
Activity W
6 days, resource B
Activity X
6 days, resource C
Activity Y
10 days,
 resource A
Activity Z
4 days,
 resource D
END
Critical path
Critical Chain
Project is considered as successful if is finished in expected time
 and financial budget is not exceeded

Critical chain with buffers
START
Activity V
7 days=14/2, RES  A
Activity W
3=6/2 days, RES B
Activity X
3=6/2 days, RES C
Activity Y
5=10/2 days, RES A
Activity Z
2=4/2 days, RES D
END
>
Adjoining
buffer
1,5 days
>
Project
buffer
7 days
7=(7+5+2)/2
Length of the Critical Chain: 14+10+4 =28 -> see also previous slide
and
CP was all in all 24 days = 14+6+4-> see previous slide
After 50 % reduction and use of buffers =7+5+2+7=21
>
Adjoining
buffer
1,5 days
Critical chain
protection
Critical chain
protection

 Project 2
    Buffer (10)
Buffer consumption
Activity A(10)
Activity B(10)
Project 1
    Buffer (10)
Activity C(5+8)
Activity D(10)
Buffer penetration  = 3 days
10=(10+10)/2
Rate of penetration is used to assign priorities to the partial activities
and Evelyn assigned on both projects will start firstly activity D


Red resource (John)
Blue resource (Evelyn)

Project Buffer 2
Priorities assigned to resources
•If one resource (RED ONE)have to be assigned to two activities starting ((A1 na A2) in the same
moment so the first activity (A2) which will start is the one belonging to the project with bigger
project buffer penetration
•If none of all project buffers were penetrated with previous activities, so the first starts this
activity, which belongs to the critical chain.
Activity  1

AB 1


AB 2
Activity  2
A2 starts first because PB 2 is partially consumed (penetrated)
AB-Adjoining Buffer
PB-Project  Buffer

Project Buffer 1

Priorities assigned to resources
A 1
    Project
     Buffer 1

AB  1


AB 3

A 2
DFB 3
AB 2
Critical chain
 Activity A1 (red resource) starts first, because it is a part of the Critical chain
and Project Buffer 1 is penetrated

AB-Adjoining Buffer
PB-Project  Buffer
Project Buffer 2

           A 2

Doporučení- shrnutí
•Zkrácení odhadů na polovinu (tedy o celou bezpečnostní rezervu)
1.
•Nekritické činností startovat systémem ALAP (nejpozději možný termín) – „As Late As Possible“
•
•Začít pracovat na úkolu okamžitě po jeho předání předchůdcem (ASAP) – „As Soon As Possible“
•
•Princip štafetového běžce (předat práci dál ihned po jejím ukončení)
•
•Žádný multitasking (100% času věnovat jenom zadanému úkolu)
•
•

MS Dynamics NAV 2015 –project setup



MS Dynamics NAV 2015 –project setup



MS Dynamics NAV 2015 –project setup



MS Dynamics NAV 2015 –project setup