CORSO DI GESTIONE DELLA PRODUZIONE INDUSTRIALE PROF. ING. GIOVANNI MUMMOLO PROJECT MANAGEMENT

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1 CORSO DI GESTIONE DELLA PRODUZIONE INDUSTRIALE PROF. ING. GIOVANNI MUMMOLO PROJECT MANAGEMENT Definizione di project Progetto Proposta, piano, ideazione di un lavoro o di una serie di lavori. Proposito più o meno definito per qualcosa di non ancora realizzato Project Un intrapresa complessa, singola, limitata nel tempo, indirizzata al raggiungimento di un obiettivo, che richiede l impegno programmato e coordinato di varie capacità e risorse: un iniziativa temporanea intrapresa per creare un servizio o un prodotto unici (Project Management Institute, 2001). 1

2 Caratteristiche dei progetti p Complessità p Incertezza p Unicità p Temporaneità p Risorse limitate Il ciclo di vita di un progetto Fase concettuale Fase di pianificazione Fase di esecuzione Fase di conclusione quantità di risorse impiegate Tempo 2

3 Il ciclo di vita nei progetti di impianto Pianificazione e controllo Ingegneria Approvvigionamenti Costruzione/montaggio Collaudo Project management E l applicazione di conoscenza, di competenza, di strumenti e tecniche alle attività di progetto allo scopo di garantire il successo del progetto (PMbok, 2001) Il project manager deve pianificare, implementare e controllare ciascuna attività caratteristica di un progetto considerando obiettivi e risorse a disposizione. Q Obiettivi Risorse Metodi C T 3

4 COMPITI DEL PROJECT MANAGER p Responsabilità primarie n Avviare il progetto n Stabilire l architettura di progetto n Coordinarsi con la struttura aziendale n Gestire gli approvvigionamenti n Gestire le varianti di progetto n Assicurare il rispetto dei tempi e dei costi di progetto n Accertarsi della qualità del prodotto n Gestire il piano di chiusura del progetto n Competenze generali q Sono competenze di tipo manageriale rinvenienti dall organizzazione (ufficio legale, marketing, ) n Competenze specifiche q Knowledge areas IL RUOLO DEL PROJECT MANAGER: GLI INTERLOCUTORI COMMITTENTE COSA MI ASPETTO COSA POSSO FARE TOP MANAGEMENT RISULTATO DA CONSEGUIRE RISULTATO CHE MI IMPEGNO A CONSEGUIRE P.M. QUANTO TI COSTA E QUANDO LO AVRAI COSA VOGLIO AVERE QUANDO E QUANTO FORNITORI ESTERNI ENTI AZIENDALI DI COSA HO BISOGNO QUANDO LO VOGLIO CHI FA COSA QUANDO TEAM DI PROGETTO QUANTO TI COSTA E QUANDO LO AVRAI COSA SIAMO IN GRADO DI FARE 4

5 I processi gestionali ü Initiating Initiating Planning ü Planning ü Executing Controlling Executing ü ü Controlling Closing Closing Pmbok knowledge areas 9 aree di conoscenza 37 processi p Scope management p Communication management p Integration management p Time management p Cost management p Procurement management p Human resource management p Risk managament p Quality management 5

6 INITIATING Processi Principali Scope Initiation PLANNING Scope Scope Planning Scope Scope Definition Time Activity Definition Processi Cost Resource Planning Principali Time Activity Sequence Time Activity Duration Estimating Cost Cost Estimating Time Schedule Development Cost Cost Budgeting Integration Project Plan Development Obiettivi: ü Definizione del planning di offerta ü Identificazione delle fasi di lavoro ü Identificazione delle attività monodisciplinari ü Definizione del reticolo di progetto ü Sviluppo dello scheduling Risk Risk Manageme nt Planning Quality Quality Planning Human Resources Organization Planning Processi Secondari Human Resources Staff Acquisition Procur. Procurem Planning Procur. Solicitation Planning Communi cation Communic Planning Risk Risk Identification Risk Qualitative Risk Analysis Risk Quantitative Risk Analysis Risk Risk Resp Planning 6

7 EXECUTING Processi Principali Integration Project plan execution Obiettivi: ü Eseguire i processi operativi nel rispetto degli standard fissati Processi Secondari ü Assicurare gli approvvigionamenti Quality Quality assurance Human resources Team development ü Garantire un efficace flusso informativo Procurement Solicitation Procurement Source selection Communications Information distribution Procurement Contract administration CONTROLLING Communications Performance Reporting Processi Principali Integration Integrated Change Control Obiettivi: ü Controllare i cambiamenti relativi all obiettivo del progetto Scope Processi Secondari Scope Time ü Verificare il rispetto degli standard di qualità e delle performance ü Identificare le modalità di intervento finalizzate al controllo Scope Verification Cost Scope Change Control Quality Schedule Control Risk ü Monitorare i rischi residui e identificare quelli potenziali Cost Control Quality Control Risk Monitoring and Contr 7

8 CLOSING Procurement Contract closeout Processi Principali Communications Administrative closure Obiettivi: ü Consegna del progetto ü Passaggio di competenze e responsabilità da chi ha costruito l opera a chi l ha commissionata ü L accettazione del progetto da parte del cliente ü La risoluzione di tutti i rapporti contrattuali che si sono instaurati con il progetto ü Il feedback di società al fine di capitalizzare le esperienze relative al progetto Work breakdown structure MODELLO STATICO DEL PROGETTO p E una disaggregazione gerarchica del progetto p Rappresenta un riferimento razionale per lo sviluppo della pianificazione e controllo del progetto p Focalizza l attenzione sulle interazioni tra le diverse parti in cui il progetto può essere disaggregato 8

9 Work package WBS O B S WP Un WORK PACKAGE (WP) è un insieme di attività elementari avente interazioni ben identificate con altri WP e caratterizzato in modo univoco da input output ed attività interne; ad esso sono associabili risorse, tempi di esecuzione e responsabilità, in modo che costituisca la base per pianificare, preventivare, tempificare e controllare l avanzamento del progetto (De Maio et al., 1994) Schema tipo di WBS nei progetti d impianto WBS CONTRATTUALE PROGETTO SOFTWARE IMPIANTI DATI SOTTOSISTEMA FUNZIONALE INGEGNERIA WP INGEGNERIA COSTRUZIONE E MONTAGGIO WP COSTRUZIONE 9

10 Sequenziamento delle attività p Attività sugli archi p Attività sui nodi I A B C D Connessioni 1. Connessioni fine-inizio : definiscono l ordine di realizzazione delle attività; l attività seguente può avere inizio solo dopo che sono terminate tutte le attività precedenti. 2. Altre connessioni tra l inizio e la fine delle attività: si tratta della possibilità di definire connessioni di tipo più complesso come inizio-inizio, fine-fine, inizio-fine. 3. Connessioni generiche: usate in situazioni particolari, ad esempio quando un attività può essere iniziata solamente dopo aver eseguito parte di un altra attività. 4. Connessioni di ritorno: utilizzate quando si stabilisce che una frazione di un attività non può eccedere un valore definito; in questi casi si ricorre ad un arco di ritorno che connette l input dell attività con l output della frazione. Le connessioni determinano grafi sia di tipo aciclico (caso 1 e 2) che ciclico. 10

11 Stima delle durate p DURATA DETERMINISTICA n Costante n Variabile con i costi diretti p DURATA ALEATORIA n Distribuzione Beta n Altre distribuzioni Le tecniche reticolari d(i,j) = durata dell attività (i,j) Df(i,j) = data di fine al più tardi dell attività (i,j) Tmax(i ) = data massima dell evento i df(i,j) = data di fine al più presto dell attività (i,j) Tmin(i ) = data minima dell evento i Tmin(i ) = max { Tmin(k) + d (k,i ) } k I k d(k,i) i d(i,j) j Tmax(i ) = min { Tmax(j ) - d (i,j ) } j J I insieme dei predecessori di i J insieme dei successori di i Df(i,j ) = Tmax(j) df(i,j) = Tmin(i) + d (i,j) 11

12 Slittamento Slittamento totale dell attività (i,j) [St(i,j)] = è dato dalla differenza tra la data massima dell evento di fine dell attività e la somma della data minima dell evento di partenza più la durata attesa dell attività: S t (i,j) = Tmax(j) Tmin(i) - d(i,j) Se lo slittamento totale dell attività è nullo allora l attività si definisce critica Si definisce percorso critico il percorso che congiunge l inizio e la fine del progetto ed è formato esclusivamente da attività critiche. Per le attività non critiche è possibile definire: Slittamento libero: S l (i,j) = min Tmax(j)-Tmax(i)-d(i,j) Tmin(j) Tmin(i)-d(i,j) Slittamento concatenato: S c (i,j) = max Tmax(j) -Tmin(j) Tmax(i) -Tmin(i) S t (i,j) = S l (i,j)+ S c (i,j) Procedura di calcolo p Calcolare il valore di Tmin(i) i=1,.,m procedendo in avanti (da i=1 fino a i=m) p Porre Tmin(m) = Tmax(m) = T tempo di completamento del progetto p Calcolare il valore di Tmax(i) i=1,.,m procedendo indietro (da i=m fino a i=1) p Individuare gli slittamenti relativi a ciascuna attività p Individuare il percorso critico 12

13 Metodo CPM Critical Path Method p p p E possibile effettuare uno scheduling delle attività perseguendo l obiettivo di ridurre il costo globale del progetto nel rispetto di un tempo di completamento T assegnato A ciascuna attività di progetto è possibile associare: n n costi diretti costi indiretti Esiste una relazione tra costi diretti e durata dell attività di progetto Metodo CPM Costi C(i, j) = α(i, j) -β(i, j) d(i, j) Costo diretto attività (i,j) - C(i,j) C a C n Punto di crash (D a (i,j), C a (i,j)) Ω = insieme delle attività (i,j) α(i,j) = intercetta con l asse dei costi relativamente all attività (i,j) β(i,j) = coefficiente angolare relativamente all attività (i,j) Punto normale (D R (i,j), C R (i,j)) D a D n durata - d(i,j) L UNICA FORMA AMMISSIBILE E QUELLA CONVESSA 13

14 CPM C a Punto di crash A 1 A 2 C n A 3 Punto normale D a D n A 1 A 2 A 3 Modello di programmazione lineare per la ottimizzazione delle durate Min { d(i, j) } C = ( α(i, j) - β(i, j) d(i, j) ) (i,j) Ω t(i) + d(i, j) t(j), t(m) T (i, j) Ω Istante in cui si verifica l evento j Tempo di completamento del progetto D a (i, j) d(i, j) D R (i, j), (i, j) Ω 14

15 Algoritmo di tipo euristico 1. Assegnare a ciascuna attività la sua durata normale 2. Risolvere il reticolo: trovare il tempo di completamento del progetto, il percorso critico, il costo totale del progetto 3. Individuare tra le attività del percorso critico quella con il valore più piccolo di β 4. Ridurre la durata di tale attività di un tempo fintantoché non diviene critico un percorso sub-critico (compatibilmente con i vincoli sulla durata) 5. Ripetere la procedura partendo dallo step 2 fino a che non si sono ispezionate tutte le possibili riduzioni * Nel caso in cui dovessero esserci più di un percorso critico sceglere l attività la cui attività deve essere ridotta tra le attività comuni PERT Program Evaluation and Review Technique Ipotesi sulla durata delle attivita Le attività di progetto hanno una durata stocastica distribuita secondo una distribuzione Beta avente valore atteso e varianza pari a: media µ = a + 4m + b 6 Valore più probabile Valore ottimistico varianza σ 2 (T) = (b a) 36 2 Valore pessimistico 15

16 PERT Indipendenza stocastica Per il teorema del limite centrale la variabile aleatoria T, durata del progetto, ha una distribuzione approssimativamente normale indipendentemente dal tipo delle distribuzioni delle singole durate delle m attività del percorso critico (m elevato). Il valore atteso E(T) è pari alla somma dei valori attesi. La variabile somma ha, nell ipotesi di indipendenza stocastica delle durate delle attività di progetto, varianza σ 2 (T) pari alla somma delle varianze delle durate delle m attività del percorso critico. Critiche al PERT p Le attività non sono stocasticamente indipendenti p La distribuzione di probabilità delle durate delle attività non è di tipo Beta p Il PERT trascura l effetto delle attività non critiche sul tempo di completamento di progetto 16

17 Coefficiente di correlazione tra due percorsi Si definisce il coefficiente di correlazione lineare tra due percorsi i e j incidenti nel merge event come: ρ i, j = i k V ν k V j Varianze dei percorsi Varianze delle k attività comuni (Ipotesi: la durata di un percorso è distribuita secondo una normale) Procedura analitica di correzione p p p p p (Moder et al, 1983) Si considerano i percorsi più importanti n i percorsi si classificano secondo il criterio delle durate attese crescenti Si costruisce la matrice di correlazione n Si calcola il coefficiente di correlazione lineare tra tutti i percorsi a coppie Si identificano i percorsi più rappresentativi n Si eliminano, partendo dal percorso più importante, i percorsi che sono dominati (aventi cioè un coefficiente di correlazione maggiore di 0,5) Si calcola la probabilità che la durata di ciascun percorso non ecceda il limite temporale fissato Si calcola la probabilità che il progetto non ecceda il limite superiore fissato come il prodotto delle probabilità calcolate al punto precedente 17

18 Bibliografia p Project Management Institute - Pmbok A guide to project management body of knowledge 2000 Edition p R. Archibald, Project management: la gestione di progetti e programmi complessi, Franco Angeli editore p S. Tonchia, Il project management: come gestire il cambiamento e l innovazione, Sole 24 Ore Libri p AA.VV. Project management in progress, ANIMP - Franco Angeli editore p J. Moder, C. Phillips, E. Davis, Project managament with CPM, PERT and prrecedence diagramming, Van Nostrand Reinhold LO SVILUPPO DI UN SOFTWARE Caso di studio La Information Systems Inc., ha assegnato due programmatori, ad un progetto che richiederà lo sviluppo di un software per conto di un nuovo cliente che lo commercializzerà. Il pacchetto, che dovrà essere realizzato per l uso su PC, richiederà l elaborazione di algoritmi scientifici per il settore dell ingegneria di processo. In sede di pre-analisi i consulenti hanno individuato 9 attività. La prima attività consiste nello svolgere un indagine di mercato al fine di determinare esattamente le necessità degli utenti potenziali e verificare quali caratteristiche del software sono percepite come più importanti. Una volta completata questa fase, può iniziare lo sviluppo del programma. Le specifiche del software si raccolgono in due ampie categorie : la parte grafica e i moduli di calcolo. Poichè il sistema dovrà essere interattivo e di facile utilizzo, la prima attività è di identificare e disegnare le icone. Dopo di ciò i programmatori possono procedere con lo sviluppo della parte grafica cioè il disegno delle schermate di imput/output. Queste includono i vari menù ed i vari report previsti dal sistema. L altra parte del parte progetto prevede la codifica dei moduli che svolgono i calcoli scientifici. Il primo passo è lo sviluppo di una dettagliata flow-chart del sistema. Una volta effettuato lo schema (flow chart), i programmatori possono incominciare a lavorare sui moduli. Ci sono in tutto quattro moduli, il lavoro sul primo e sul secondo può incominciare subito dopo il completamento della flow-chart. Poichè il terzo modulo richiede parte del primo modulo, il lavoro sul terzo non potrà incominciare prima della conclusione. La programmazione del quarto modulo richiede che si sia completato sia il primo che il secondo modulo. Una volta completata la parte grafica e la parte algoritmica il sistema può essere assemblato e testato per eliminare gli ultimi errori. I consulenti hanno trovato un finanziatore del progetto disposto a sostenere il 20% dei costi di sviluppo, ma questo richiede che il programma sia pronto per il mercato in 25 settimane. Al fine di determinare la fattibilità del co-finanziamento i due programmatori hanno stimato il tempo necessario per ogni attività. Codice Attività Durata A Indagine di Mercato 3 B Disegno delle Icone 4 C Sviluppo della Flow Chart 2 D Disegno Schermate In/Out 6 E Modulo I 5 F Modulo II 3 G Modulo III 9 H Modulo IV 5 I Assemblaggio e Test 6 Determinare il percorso critico, il tempo a più tardi di conclusione del progetto ed il carico delle risorse considerando che per ogni attività è sufficiente un unico programmatore. 18

19 Gantt di progetto Pert di progetto 19

20 Diagrammi di carico Controllo integrato di progetto CURVE DI AVANZAMENTO Budget di progetto % avanzamento Decisioni di spesa tempo Durata del progetto BCWS - Budget Cost of Work Scheduled Curva cumulata dei costi stimati in sede di pianificazione iniziale. Corrisponde al valore a preventivo del lavoro programmato fino alla data di riferimento 20

21 Criteri di misurazione p Criterio del 50su50 n La percentuale di completamento è imputata al 50% all inizio e al 100% alla fine p Criterio ON/OFF n La percentuale di completamento è mantenuta fino al 0% per tutto il periodo di completamento della stessa Criteri di misurazione p Criterio del NUMERO DI UNITA COMPLETATE n La percentuale di completamento è imputata rapportando il numero di output realizzati all output totale da realizzare p Criterio delle MILESTONES INTERMEDIE A PESO PREDEFINITO n La percentuale di completamento è data dalla totalizzazione progressiva dei pesi ponderali assegnati ai singoli eventi intermedi 21

22 Criteri di misurazione p Criterio del OUTPUT PROPORZIONALE ALL INPUT n La percentuale di completamento è imputata rapportando il numero di input utilizzati rispetto al totale delle risorse preventivate p Criterio della PERCENTUALE STIMATA n La percentuale di avanzamento è stimata direttamente dal certificatore (stima soggettiva) Earned value BCWP - Budget Cost of Work Performed Curva del lavoro effettivamente realizzato ma a costi previsti ACWP - Actual Cost of Work Performed Curva del lavoro effettivamente realizzato ed a costi effettivi BAC (Tb) % avanzamento BCWS ACWP Schedule variance (SV) Cost variance (cv) Variazione finale dei tempi Variazione finale dei costi BCWP T tempo 22

23 Earned value % CV(t) = CV(t) / Bcws(t) % SV(t) = SV(t) / Bcws(t) Situazione?: Si spende di più e si produce di più CV (t) + - Situazione ottimale: Si spende meno e si produce di più - Situazione peggiore: Si spende di più e si produce di meno Situazione?: Si spende di meno e si produce di meno + SV (t) Tratto da: A. Nepi, Introduzione al project management, Guerini e Associati 23