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機械設計エンジニアの基礎知識 | 設計・3DCAD・製図・金型等

PERTとCPM

 

企画またはプロジェクトを完成させたい場合、その実行計画を立て、工程の進捗状況を管理しなければなりません。そのためによく活用される方法が「ガントチャート」です。ガントチャートは、下図のように作業工程を棒グラフで示し、視覚的に作業計画をわかりやすくしたものです。このガントチャートを用いて、作業順序、作業期間などを管理することができます。

 

 

しかし、複雑な工程の管理については、ガントチャートは向いておりません。なぜなら、それぞれの作業の依存関係がわかりにくく、どの工程が重要であるのか分からないからです。

 

そこで有効な手法がPERTCPMです。PERTとCPMは、工程間の関係をわかりやすくし、作業時間を短縮するための検討に役立つ手法となります。

 

PERT

 

Program Evaluation and Review Techniquの頭文字をとってPERTと呼ばれています。PERTは複雑に入り組んだ作業工程の流れを一目で正しく把握できるように表現できます。また、各作業活動時間をその中に記入し、そのプロジェクトの完成が期日に間に合うかどうか、どこに余裕があり、どこに余裕がないのか、どこをどのように日程を切り詰めれば期日に間に合うかなどが簡単に判断することができ、日程管理を目的としたものです。

 

下図に示したように、矢線と番号の入った○で構成されたものを「PERTアクティビティネットワーク」と呼ばれる図で表現していきます。これは作業の流れを表しており、一種の日程計画です。矢線は「作業活動」や「資材調達期間」などを示しています。これはアクティビティと呼びます。○の結合点で開始点、終了点を表し、「イベント」と呼びます。

 

 

 

 

ここで、より具体的に理解して頂くために一例を下図に示します。

 

@からAのように、小さい番号から大きな番号へ接続していきます。作業Aが終了すれば、作業Bや作業Cが開始できることを表しており、また、作業Bと作業Cは並行して作業が進む様子を表しています。

 

 

 

上図のようなネットワークを作るためには、以下の3つの基本ルールを元に作成されます。

 

  1. 各アクティビティは、前のアクティビティがすべて終了した後でなければ次のアクティビティを開始することができません。(例えば、作業Gは作業Dと作業Fが終了して開始される)
  2. 所要時間0を単にアクティビティの前後関係を示す場合は,破線の矢線であるダミーを用います。(例えば、DはBとCまでに行われた作業を必要とするが、所要時間が0の場合、ダミーで接続する)
  3. 同一イベントから出て,他のあるイベントに入る矢線は1本でなければなりません。

 

次に作業の下に、必要な日数(時間)を記入します。

 

 

次に、その作業が開始できる最も早い日数を□の中に記入します。

 

例えば、Bの場合、作業Aに1日、作業Bに1.5日かかるため、1+1.5=2.5日と記入します。同様に計算していくと、最も早く完了となるGのイベントに達するためには9日間かかることがわかります。

 

これはガントチャートでは11日間かかる計画となっておりましたので、PERTを描くことではじめて分かった情報となります。

 

 

 

次に、先ほど記入した□の右隣に、最悪完了しなければならない日数を記入します。

 

例えば、Fの場合、9日から1.5日を引いた7.5日を記入します。また、Bはさらに3日引いた4.5日を記入します。

 

 

すると、図には最短で完了する日数(左)と最悪完了していなければならない日数(右)が表現されていることになります。

 

そして、この差が大きい場合、余裕がある工程となり、差がないまたは差が小さい工程は余裕がない工程となります。

 

余裕がない工程を線で結んだ工程を「クリティカルパス」といいます。クリティカルパスは、その作業が遅れると納期が遅れる工程となります。したがって、PERTを描くことによって、どの工程が重要であるのか可視化することができるということです。

 

 

CPM

 

CPMとは、Critical Path Methodの略で、PERTが日程だけを考えた計画法であるのに対して、CPMは最低限のコストを狙った計画法です。(ただし、コストは、材料費、労務費などからなる直接費だけを考えているので、実際は間接費も含めた最小コストを考えなければならず、改良の余地があります。)

 

 

CPMによる日程短縮法の簡単な例を上図に示しました。

 

図をみると,Uの場合,合計15日の日数がかかることがわかります。個々ではコストミニマムで2日間短縮する場合を考えます.費用こう配は別に与えられているものとして,例えば2→3アクティビティは短縮できないものとしています.

 

この場合,1→2,1→3,2→4または3→4のうち,費用こう配が小さいアクティビティの日数を短縮することが有利といえます.実際にはもっと複雑なネットワークになる場合が多く,コンピュータでの処理が必要になりますが,基本的な考えは以上の通りです.

 

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