IL PROCESSO TECNICO DI SCHEDULAZIONE: TEMPI E COSTI DI UN PROJECT LABORATORIO INTEGRATO DI COSTRUZIONE E PRODUZIONE LEZIONE 4

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1 IL PROCESSO TECNICO DI SCHEDULAZIONE: TEMPI E COSTI DI UN PROJECT

2 UNA VOLTA CREATA LA WBS E, QUINDI, INDIVIDUATA CIASCUNA PARTE ELEMENTARE DEL PROJECT, SI PASSA ALLA SCHEDULAZIONE CHE CONSISTE NELL ASSEGNARE LE DATE DI INIZIO E DI FINE AD OGNI ATTIVITÀ ELEMENTARE IN MODO DA GARANTIRE CHE L'INTERO PROGETTO VENGA ESEGUITO NEL RISPETTO DEGLI IMPEGNI CONTRATTUALI

3 LA PROGRAMMAZIONE SI PROPONE COME SISTEMA FONDAMENTALE PER IL CONTROLLO DELL AVANZAMENTO DELL INTERVENTO E PER LA GESTIONE DEI CAMBIAMENTI, DEI RITARDI E DELLE CONTROVERSIE

4 LA SCHEDULAZIONE CONSENTE DI PROGRAMMARE E CONTROLLARE L'AVANZAMENTO DELLA REALIZZAZIONE DEL PROGETTO SOTTO IL PROFILO DEI TEMPI E DEI COSTI ATTRAVERSO LA SCHEDULAZIONE IL COMMITTENTE DISPONE DI UNO STRUMENTO DI MONITORAGGIO DELLE ATTIVITÀ DA REALIZZARE E PUÒ MEGLIO COMPRENDERE L'EVOLUZIONE DEL PROGETTO E LE CONCATENAZIONI TRA LE VARIE FASI DELLO STESSO

5 LA SCHEDULAZIONE È UNO STRUMENTO DI INTEGRAZIONE TRA TUTTI GLI ATTORI DEL PROCESSO DI REALIZZAZIONE, DAI PROGETTISTI ALL'IMPRESA DI COSTRUZIONI, AI FORNITORI ED AI SUBAPPALTATORI LA SCHEDULAZIONE È UNO STRUMENTO CHE PUÒ COSTITUIRE, NELL'IPOTESI DI INSORGENZA DI CONTESTAZIONI, UNA BASE OGGETTIVA PER UNA DISCUSSIONE ED INDIVIDUAZIONE DI CAUSE E DI RESPONSABILITÀ

6 IL PROJECT MANAGEMENT RICORRE A NUMEROSE TECNICHE PER SVOLGERE UN INSIEME DI ATTIVITÀ CHE COMPRENDONO IL BUDGETING, LA SCHEDULAZIONE, IL CONTROLLO DELL AVANZAMENTO DEI LAVORI CONSEGUITI. IN QUESTA SEDE ANALIZZEREMO LE SEGUENTI TECNICHE: DIAGRAMMA DI GANTT TECNICHE RETICOLARI: PERT E CPM

7 DIAGRAMMA DI GANTT È una tecnica di programmazione lineare ed uno strumento di facile consultazione che permette di graficizzare le scadenze decise durante la fase di programmazione Si tratta di un diagramma in cui sull asse delle ordinate si trova la successione delle attività individuate e sull asse delle ascisse è rappresentata la loro durata attraverso barre la cui lunghezza è proporzionale alla loro durata temporale Lo sviluppo temporale di ogni attività è rappresentato attraverso un segmento relazionato alla scala temporale che riporta la data di inizio e la data di completamento

8 ESEMPIO DI DIAGRAMMA DI GANTT

9 QUESTA TECNICA DI PROGRAMMAZIONE SI ARTICOLA IN TRE FASI: Elenco delle attività senza far caso all ordine Analisi delle immediate precedenze per stabilire l ordine logico delle operazioni Tracciamento di un diagramma a barre riportando in ordinate i codici delle varie attività nell ordine stabilito nella fase precedente e in ascisse le durate di ciascuna attività IL DIAGRAMMA OTTENUTO SARÀ, APPUNTO, A BARRE ORIZZONTALI DI LUNGHEZZA PROPORZIONALE ALLE DURATE DELLE ATTIVITÀ SOMMANDO TUTTE LE DURATE SI PUÒ CONOSCERE IL TEMPO NECESSARIO PER TERMINARE IL LAVORO CON APPROSSIMAZIONI DEL 10-20%; TALE PRECISIONE PUÒ ESSERE MIGLIORATA CON UN COSTANTE CONTROLLO ED AGGIORNAMENTO DEL DIAGRAMMA DA PARTE DEL PROGRAMMATORE

10 DIAGRAMMA DI GANTT: VANTAGGI E SVANTAGGI I DIAGRAMMI DESCRITTI VENGONO DISEGNATI CON ESTREMA FACILITÀ E SONO DI USO PIUTTOSTO SEMPLICE E DI INTELLIGIBILITÀ IMMEDIATA. NONOSTANTE CIO QUESTO METODO DI PROGRAMMAZIONE PRESENTA DEI LIMITI: Non consente di evidenziare il livello di importanza delle varie attività né di individuare le reciproche correlazioni È difficile rappresentare più di 50 attività su un unica tavola; per risolvere il problema si potrebbe pensare a diverse tavole, ma ciò annullerebbe uno dei pregi più importanti di questo metodo, ossia il colpo d occhio globale che riesce a dare del lavoro È impossibile individuare le fasi critiche, cioè quelle che non possono ammettere ritardi (pena lo slittamento dei termini del lavoro) Difficoltà di individuazione dei punti di intervento per accelerare e, quindi, economizzare il lavoro

11 DIAGRAMMA DI GANTT: AMBITI DI UTILIZZO NONOSTANTE I NUMEROSI DIFETTI, QUESTA TECNICA È ANCORA MOLTO UTILIZZATA PER PROGRAMMI DI LAVORO DI DIMENSIONE CONTENUTA E RIDOTTA COMPLESSITÀ, LADDOVE L UTILIZZO DI TECNICHE PIÙ AVANZATE SAREBBE ANTIECONOMICO. ESSA È, PERALTRO, INSOSTITUIBILE ANCHE NEI PROGRAMMI DI LAVORO GROSSI COME STRUMENTO AUSILIARIO PER LE TECNICHE DI PROGRAMMAZIONE PIÙ EVOLUTE QUALI IL PERT, IN QUANTO SI UTILIZZA PER PIANIFICARE LE SINGOLE ATTIVITÀ

12 TECNICHE RETICOLARI: PERT E CPM QUESTE FURONO SVILUPPATE IN MODO INDIPENDENTE NEGLI ANNI '50, A SEGUITO DI NUMEROSI STUDI PER MIGLIORARE LE PROCEDURE DI SCHEDULAZIONE DI PROGETTI COMPLESSI

13 TECNICHE RETICOLARI: PERT E CPM Si tratta di tecniche in cui il programma temporale dei lavori viene rappresentato mediante un reticolo costituito da nodi connessi mediante archi orientati secondo la sequenza logica con cui il lavoro deve essere realizzato PERT (Program Evaluation and Review Technique): stima la durata di ogni attività e, pertanto, dell intero intervento basandosi su un livello di costo ben definito CPM (Critical Path Method): relaziona durata e costo ottenendo una serie di possibili durate per ciascuna attività e, pertanto, dell intero intervento per poi effettuare una scelta individuando quella che rende minimo il costo totale del progetto QUESTE FURONO SVILUPPATE IN MODO INDIPENDENTE NEGLI ANNI '50, A SEGUITO DI NUMEROSI STUDI PER MIGLIORARE LE PROCEDURE DI SCHEDULAZIONE DI PROGETTI COMPLESSI

14 DIFFERENZE TRA PERT E CPM LE TECNICHE CPM E PERT PRESENTANO NUMEROSI ELEMENTI IN COMUNE PER CUI SI RITIENE OPPORTUNO TRATTARLE CONTEMPORANEAMENTE SALVO EVIDENZIARE GLI ELEMENTI DI DISTINZIONE: Nel CPM, differentemente dal PERT, sono utilizzate stime deterministiche delle durate delle attività e non ci si preoccupa di introdurre gli effetti dell'incertezza nella realizzazione delle attività A differenza del CPM, nel PERT le durate delle attività sono rappresentate da variabili aleatorie di cui occorre stimare la distribuzione di probabilità Un ulteriore elemento di distinzione tra il CPM ed il PERT consiste nel fatto che il CPM considera il problema di ridurre la durata del progetto sopportando il minimo costo

15 CARATTERISTICHE DEL RETICOLO PERT/CPM CPM E PERT SONO TECNICHE RETICOLARI PERCHÈ STRUTTURANO IL PROGRAMMA ATTRAVERSO UN RETICOLO DI ATTIVITÀ CHE DEVE POSSEDERE I SEGUENTI REQUISITI: L insieme dei nodi è un numero finito Esiste un solo nodo che non è terminale di alcun arco Esiste un solo nodo che non è iniziale di archi È privo di circuiti (attività che inizia e finisce nello stesso nodo), di cappi (circuito di lunghezza unitaria) ed è connesso (non ci sono nodi isolati) L'inizio di ogni attività avviene solo quando tutte le attività che la precedono sono state completate Gli archi orientati implicano solo relazioni di precedenza logica e la loro lunghezza o posizione nel grafo non ha alcuna rilevanza Esiste almeno un itinerario detto cammino critico per il quale la somma delle durate è la massima

16 CARATTERISTICHE DEL RETICOLO PERT/CPM IL RETICOLO È ORIENTATO PER ATTIVITÀ, OSSIA I NODI RAPPRESENTANO GLI EVENTI DI INIZIO E FINE DI UN ATTIVITÀ, MENTRE GLI ARCHI RAPPRESENTANO LE SINGOLE ATTIVITÀ GLI EVENTI SONO DEGLI ISTANTI DI DURATA NULLA CHE SERVONO SOLO COME PUNTI DI CONTROLLO VISTO CHE DEFINISCONO IL MOMENTO DI INIZIO E FINE DI UN ATTIVITÀ LA LUNGHEZZA DELL ARCO NON RAPPRESENTA LA DURATA DELL ATTIVITÀ MA IL SUO VERSO DI ORIENTAMENTO DÀ INDICAZIONI CIRCA LA CONSEQUENZIALITÀ LOGICO-TEMPORALE DELLE ATTIVITÀ

17 CARATTERISTICHE DEL RETICOLO PERT/CPM E i T i A ij t ij E j T j = T i +t ij A ij=generica attività E i= evento iniziale di A ij E j= evento finale di A ij t ij= durata o tempo di esecuzione di A ij PER POTER FACILITARE LA STESURA ED IL CALCOLO DI UN RETICOLO, SI SUOLE ASSEGNARE UN CODICE NUMERICO PROGRESSIVO AGLI EVENTI BASATO SUI NUMERI NATURALI

18 CARATTERISTICHE DEL RETICOLO PERT/CPM IN UN RETICOLO ORIENTATO PER ATTIVITÀ PUÒ RISULTARE NECESSARIO INTRODURRE DELLE ATTIVITÀ FITTIZIE DI DURATA NULLA, CHIAMATE DUMMY (DY). QUESTE SI INDICANO CON UNA FRECCIA TRATTEGGIATA E SI INTRODUCONO NEI SEGUENTI CASI: quando tra due eventi, di cui uno iniziale e l altro finale, compaiono parallelamente diverse attività: A 1 2 B 3 4 C

19 CARATTERISTICHE DEL RETICOLO PERT/CPM Per utilizzare il calcolatore nella determinazione della durata del lavoro, non si possono descrivere le tre attività (A,B,C) con lo stesso sistema di indici (2,3). Per evitare ciò si può aumentare il numero degli eventi introducendo le Dummy: 1 3 A B D y C 4 D y

20 Consideriamo il seguente reticolo: 1 B D 4 F A 2 C 3 E 5 G 6 Tale rappresentazione indica che D e E non possono cominciare se le B e C non sono terminate. Se, invece, B è immediatamente precedente a D ma non a E, per evidenziare ciò, è necessaria una Dy che rappresenti il vincolo di dipendenza tra C e D evitando la precedenza tra B e E

21 B 4 Dy D 5 F 1 A 2 C 3 E 6 G 7 IN UN RETICOLO PERT/CPM LE ATTIVITÀ FITTIZIE SONO SOLITAMENTE IL 30% DEL TOTALE DELLE ATTIVITÀ

22 1. RACCOLTA DEI DATI FASI DEL PERT/CPM 1.a Individuazione attività e relativi vincoli di sequenza Si analizza il lavoro per realizzare un elenco di attività e per rilevare l ordine logico-temporale delle stesse. Per l'applicazione del CPM/PERT si ricorre alla scomposizione del progetto attraverso la WBS che lo suddivide in livelli di dettaglio crescenti fino ad identificare attività a cui poter attribuire parametri di tempo, di risorse, di costo e di responsabilità. Individuate le attività, queste vanno elencate e codificate

23 Definite tutte le attività, occorre valutare durate e precedenze. I vincoli di sequenza possono essere indicati come in Tabella 1 dove, per esempio, l'attività 3 non richiede, per iniziare, che alcuna attività sia completata mentre l'attività 8 richiede che le attività 4 e 5 siano completate. L'insieme dei vincoli deve risultare oggettivo, univoco e dipendente da condizioni logiche o tecniche

24 1.b Stesura del reticolo Individuate le attività che consentono di descrivere il programma del progetto ed i vincoli di precedenza tra tali attività, è possibile procedere ad una rappresentazione grafica del programma ricorrendo ad un grafo orientato, detto anche reticolo, che descrive le relazioni di interdipendenza tra le attività. È chiaro che la stesura del reticolo comporta l assegnazione delle durate a ciascuna attività. La stima di tali durate può essere deterministica (cioè nota e certa al 100%) o probabilistica

25 2. CALCOLO (3) [7] (0) [0] 1 1 A (1) [1] 2 B 3 E 2 1 C (2) 6 H 8 [5] 0 D y (7) [7] (14) [14] 7 5 M (19) [19] 9 3 D 5 2 F 2 L G (4) [9] (7) [12] Cammino critico

26 (TPB)j= tempo più breve dell evento j, ossia la data minima prima della quale non può iniziare l attività che da esso si diparte e la data minima prima della quale non può completarsi l attività che ad esso confluisce (TPB) 1 =0 (TPB) 2 =(TPB) 1 +t 12 =0+1=1 (TPB) 3 =(TPB) 2 +t 23 =1+2=3 (TPB) 4 =(TPB) 2 +t 24 =1+3=4 (TPB) 5 =(TPB) 2 +t 25 =1+1=2 (TPB) I 6 =(TPB) 2 +t 26 =1+6=7 (TPB) II 6 =(TPB) 5 +t 56 =2+2=4 (TPB) III 6 =(TPB) 3 +t 36 =3+0=3 (TPB) 7 =(TPB) 4 +t 47 =4+3=7 (TPB) I 8 =(TPB) 6 +t 68 =7+7=14 (TPB) II 8 =(TPB) 7 +t 78 =7+2=9 (TPB) 9 =(TPB) 8 +t 89 =14+5=19 Occorre scegliere il maggiore: (TPB) 6 =7 Occorre scegliere il maggiore: (TPB)8=14 Il (TPB) 9 =19 rappresenta la data minima prima della quale è impossibile completare il lavoro

27 [TU]j= tempo ultimo dell evento j, ossia la data massima oltre la quale l attività, che da esso si diparte, non può iniziare e la data massima oltre la quale l attività, che ad esso converge, non può completarsi, pena lo slittamento della data finale dei lavori [TU] 9 =(TPB) 9 =19 [TU] 8 =[TU] 9 -t 89 =19-5=14 [TU] 7 =[TU] 8 -t 78 =14-2=12 [TU] 6 =[TU] 8 -t 68 =14-7=7 [TU] 5 =[TU] 6 -t 56 =7-2=5 [TU] 4 =[TU] 7 -t 47 =12-3=9 [TU] 3 =[TU] 6 -t 36 =7-0=7 [TU] I 2 =[TU] 3 -t 23 =7-2=5 [TU] II 2 =[TU] 6 -t 26 =7-6=1 [TU] III 2 =[TU] 5 -t 25 =5-1=4 [TU] IV 2 =[TU] 4 -t 24 =9-3=6 [TU] 1 =[TU] 2 -t 12 =1-1=0 Occorre scegliere il minore: [TU]2=1 Una volta calcolati i (TPB) e i [TU], questi vanno riportati sul PERT, in corrispondenza di ciascun evento

28 3. ESAME DEI RISULTATI Slittamento= intervallo temporale di libertà nel compiere una certa attività senza, con ciò, pregiudicare la durata dell intero lavoro. Slittamento concatenato di un evento= esprime l intervallo di tempo entro cui si è liberi di far iniziare le attività che da esso partono o di far terminare le attività che in esso convergono, senza che ciò pregiudichi la data finale del lavoro Evento critico= sono quelli per i quali [TU]=(TPB), ossia Sc=0 e, quindi, non hanno a disposizione alcun giorno di ritardo, perchè ogni slittamento nel tempo si ripercuoterebbe sulla data finale

29 3. ESAME DEI RISULTATI Evento sub-critico= eventi per i quali [TU]>(TPB), ossia Sc>0 Evento iper-critico= eventi per i quali [TU]<(TPB), ossia Sc<0 Attività critiche= attività che connettono gli eventi critici Cammino critico= catena di eventi ed attività critiche ed è quella che determina direttamente la durata complessiva della rete

30 Slittamento delle attività= oltre agli slittamenti degli eventi, esistono anche quelli definiti liberi, che competono alle attività (23) [23] (0) [0] 1 13 A (13) [13] B C 6 N 7 M (123) [123] (144) [144] G 1 1 F 4 L 4 5 (14) [14] L attività F, oltre che dello slittamento dell evento 5, potrà usufruire di un suo slittamento pari a: (19)-(13+1)=5 In generale lo slittamento libero è: (Sl) ij =(TPB) j -[(TPB) i +t ij ] (19) [119]

31 Attività critica= attività per cui si verifica: [TU] j -(TPB) i -t ij =0 Slittamento totale di un attività= rappresenta la somma tra lo scorrimento libero e quello concatenato riferito all evento finale: (St) ij =(Sc) j +(Sl) ij (St) ij =[TU] j -(TPB) j +(TPB) j -(TPB) i -t ij (St) ij =[TU] j -(TPB) i -t ij

32 4. USO DEI RISULTATI La presenza di attività con slittamento totale >0, indica che ci sono delle operazioni che, conservandone la durata possono essere iniziate e completate più tardi di quanto si era previsto. Tutto questo attraverso un semplice spostamento di risorse le quali potranno essere impiegate per le attività critiche. Si ottiene così una diminuzione della durata complessiva del programma attraverso un semplice spostamento di risorse ed ad una loro più opportuna distribuzione