PDU-pisteitä tarjolla

Kerää koulutuksista PMI:n (Project Management Institute) PDU-pisteitä

Ensimmäinen Mars-lento lähestyy. Katsotaanpa, kuinka viimeinen vaihe voidaan suunnitella MonteCarloProject-ohjelmistolla.

Siirrytään tammikuun 1. päivään vuonna 2025. Myönnettäköön aikataulun olevan hieman optimistinen, mutta mennään eteenpäin. Ensimmäiseen Mars-lentoon liittyviä viimeisiä valmisteluja ja tarkastuksia koskevan MARS1-projektin tehtävärakenne eli WBS (work breakdown structure) näkyy kuvassa 1.

 

MARS1 WBS

Kuva 1. MARS1 projektin WBS.

AC = attitude control

GNC = Guidance, navigation and control

TC = Thermal control

LV = Launch vehicle

Tarvitsemme yksittäisten tehtävien kustannusten ja kestojen todennäköisyysjakaumat parametreineen pystyäksemme mallintamaan, kuinka paljon MARS1-projekti maksaa ja kuinka kauan se kestää. Jakaumat ja parametrit on esitetty taulukossa 1.

Taulukko 1. MARS1-projektin tehtävien todennäköisyysjakaumat ja parametrit.

Nimi Jakauma Kustannus       Kesto              
    Minimi Todennäköisin Maksimi Keskihajonta Minimi   Todennäköisin   Maksimi   Keskihajonta  
Spacecraft                          
Equpment                          
Check training eq. Normaali   200 €   100 €     1 p     4 t
Check scientific instr. Beta 700 € 1 000 € 5 000 €   3 p 1 vk 5 vk    
Systems                          
Check attitude control Normaali   200 €   100 €     1 p     4 t
Check GNC Beta 200 € 300 € 1 500 €   1 p 2 p 2 vk    
Check thermal control Beta 300 € 500 € 2 500 €   2 p 3 p 3 vk    
Check propulsion Beta 300 € 500 € 2 500 €   2 p 3 p 3 vk    
Check life support Beta 700 € 1 000 € 4 000 €   3 p 1 vk 4 vk    
Check comms Kolmio 500 € 700 € 3 500 €   2 p 3 p 3 vk    
Check power Beta 700 € 1 000 € 3 000 €   3 p 1 vk 3 vk    
Check launch vehicle Kolmio 300 € 500 € 2 500 €   2 p 3 p 3 vk    
Load testing of structures Beta 300 € 500 € 1 500 €   2 p 3 p 2 vk    
Supplies                          
Food & water                          
Stock food Beta 300 € 500 € 1 000 €   2 p 3 p 1 vk    
Stock water Beta 300 € 500 € 1 000 €   2 p 3 p 1 vk    
Stock medical supplies Beta 700 € 1 000 € 2 000 €   3 p 1 vk 2 vk    
Stock sanitary supplies Beta 700 € 1 000 € 2 000 €   3 p 1 vk 2 vk    
Stock personal supplies Beta 700 € 1 000 € 2 000 €   2 p 3 p 1 vk    
Check supplies Beta 700 € 1 000 € 2 000 €   3 p 1 vk 2 vk    
Mission                          
Trajectory                          
Plan Kolmio 1 000 € 2 000 € 6 000 €   1 vk 2 vk 6 vk    
Simulate Kolmio 700 € 1 000 € 3 000 €   3 p 1 vk 3 vk    
Review research plan Normaali   500 €   100 €     3 p     1 p
Ground segment                          
Control center                          
Check comms Kolmio 700 € 1 000 € 4 000 €   3 p 1 vk 4 vk    
Plan staffing Normaali   300 €   100 €     2 p     1 p
Launch facilities                          
Fuelling                          
Check system Normaali   300 €   100 €     2 p     1 p
Fuel spacecraft Beta 100 € 200 € 1 000 €   4 t 1 p 1 vk    
Launch pad                          
Prepare pad Kolmio 1 000 € 2 000 € 8 000 €   1 vk 2 vk 8 vk    
Check pad Beta 700 € 1 000 € 4 000 €   3 p 1 vk 4 vk    
Crew                          
Review training Normaali   2 000 €   500 €     2 vk     1 vk
Health & safety                          
Safety checks Normaali   300 €   100 €     2 p     1 p
Medical checks Beta 700 € 1 000 € 3 000 €   3 p 1 vk 3 vk    
Public relations                          
Plan reporting Normaali   500 €   100 €     3 p     1 p
Publish reporting plan Normaali   300 €   100 €     2 p     1 p
Project management                          
Mission control meeting Beta 4 000 € 5 000 € 20 000 €   5 t 1 p 4 p    
Final control meeting Beta 4 000 € 5 000 € 15 000 €   4 t 1 p 3 p    

 

MARS1-projektissa yksittäisen tehtävän todennäköisyysjakauma kuuluu johonkin seuraavista vaihtoehdoista:

Jakaumia kuvaavat seuraavat parametrit:

  • minimi-, todennäköisin ja maksimikustannus sekä -kesto beta-PERT - ja kolmiojakaumille
  • todennäköisin kustannus ja kesto sekä niiden keskihajonnat normaalijakaumalle

Esimerkiksi suurin osa aluksen järjestelmätarkistuksiin ('Spacecraft' > 'System') liittyvistä tehtävistä voivat maksaa selvästi enemmän ja kestää huomattavasti pidempään kuin niiden todennäköiset kustannukset ja kestot, mutta pienimmät kustannukset ja kestot ovat lähellä todennäköisiä arvioita. Sama koskee viestiyhteyksien tarkistusta ja laukaisualustaan liittyviä tehtäviä 'Ground segment'-osiossa.

Kuva 2 näyttää tehtävien suoritusjärjestystä koskevat riippuvuudet (edeltävät ja seuraavat tehtävät), joita tarvitaan projektin kokonaiskeston mallintamisessa.

MARS1 schedule no durations

Kuva 2. MARS1-projektin aikataulu.

Aikataulusta näemme, että 'Spacecraft'-, 'Supplies'-, 'Mission'- ja 'Ground segment'-osioiden alla olevien tehtävien täytyy valmistua ennen 'Mission control meeting'-tehtävää. Seurantakokouksen jälkeen 'Public relations'- ja 'Crew'-osioihin liittyvät tehtävät voidaan aloittaa. Niiden valmistuttua voidaan suorittaa 'Final control meeting'-tehtävä.

Katsotaanpa MonteCarloProject-ohjelmiston tekemän Monte Carlo -menetelmään pohjautuvan mallinnuksen tulokset 500 laskentakierroksen jälkeen. MARS1-projektin kokonaiskustannusta ja -kestoa kuvaavat jakaumat on näytetty kuvissa 3 and 4. Monte Carlo -menetelmän käyttöä projektin mallinnuksessa on kuvattu myös omassa artikkelissaan.

MARS1 kustannusjakauma

Kuva 3. MARS1-projektin kustannusta kuvaava histogrammi ja todennäköisyyden kertymäkäyrä.

Katsomalla kuvassa 3 esitettyä todennäköisyyden kertymäkäyrää huomaamme, että projektin kustannus pysyy 33% todennäköisyydellä noin 40 500 €:n alapuolella ja hyvin suurella (98%) todennäköisyydellä noin 52 000 €:n alapuolella.

MARS1 kestojakauma

Kuva 4. MARS1-projektin kestoa kuvaava histogrammi ja todennäköisyyden kertymäkäyrä.

Katsomalla kuvassa 4 esitettyä todennäköisyyden kertymäkäyrää huomamme, että projekti valmistuu 49% todennäköisyydellä viimeistään 19.2.2025 ja hyvin suurella (97%) todennäköisyydellä viimeistään 15.3.2025. Tieto on hyödyksi tähdättäessä tiettyyn laukaisuikkunaan.

MonteCarloProject näyttää lisäksi kunkin simulointikierroksen antaman kustannuksen ja keston hajontakaaviona (kuva 5).

MARS1 hajontakaavio

Kuva 5. MARS1-projektin simulointikierrosten tulokset.

Hajontakaaviosta saadaan selville todennäköisyys, jolla MARS1-projektin kustannus ja kesto pysyvät samanaikaisesti tiettyjen arvojen alapuolella.

Bon voyage!