RCPSP - Ressourcenbeschränkte Projektplanung

Ressourcenbeschränkte Projektplanung

Unter einem Projekt versteht man ein im allgemeinen einmaliges Vorhaben, das sich in Teilprojekte und eine Vielzahl von einzelnen Vorgängen untergliedern lässt. Jeder dieser Vorgänge benötigt für seine Ausführung Zeit sowie (knappe) Ressourcen. Weiterhin sind Zeit- oder Vorrangbeziehungen zwischen einzelnen Vorgängen gegeben, die spezifizieren, in welcher Reihenfolge Vorgänge ausgeführt werden können. Die Aufgabe der Projektplanung besteht darin, für jeden der Vorgänge Startzeitpunkte festzulegen, die gewährleisten, dass alle Zeit- und Vorrangbeziehungen zwischen den Vorgängen erfüllt und gegebene Ressourcenkapazitäten nicht überschritten werden. Im Rahmen der Projektplanung können verschiedene Ziele verfolgt werden, so z.B. die Minimierung der Durchlaufzeit, die Nivellierung der Ressourceninanspruchnahme durch die Vorgänge oder die Maximierung des mit einem Projekt assoziierten Kapitalwertes.

Eine Vielzahl praktischer Problemstellungen lässt sich als ressourcenbeschränktes Projektplanungsproblem auffassen, bspw. große Bauprojekte, die Entwicklung und Markteinführung neuer Produkte oder Softwaresysteme, strategische Planungsprobleme im Fertigungs- oder Dienstleistungsbereich, Notfallplanungen und sogar die Planung politischer Wahlkampagnen. Seit kurzer Zeit werden Techniken der Projektplanung erfolgreich im Rahmen des Produktions- und Operationsmanagements zur Lösung von Problemen der Kundenauftragsfertigung und bei der Planung von Prozessfertigungssystemen eingesetzt.

Ausgehend von einer Strukturanalyse der zulässigen Bereiche der vorgenannten Projektplanungsprobleme können, in Abhängigkeit von der zugrunde liegenden Zielfunktion, äußerst effiziente Lösungsverfahren entwickelt werden. Typische Verfahren zur Lösung von ressourcenbeschränkten Projektplanungsproblemen sind u.a. (verkürzte) Branch-and-Bound-Algorithmen, Prioritätsregelverfahren, Methoden der Constraint Propagation und verschiedene Arten lokaler Suchverfahren sowie evolutionärer Algorithmen. Im Rahmen der Zeitplanung werden vor allem Netzwerk-Fluss-Algorithmen und effiziente Methoden zulässiger Richtungen verwendet.