Rakennusalan tuottavuuongelma

Transkriptio

1 Rakennusalan tuottavuuongelma Ratkaisu reaaliaikaisen tilannekuvan avulla? Rakennuskonepäivät Olli Seppänen

2 Olli Seppänen Lean kokemusta Erityisesti ajanhallinta Väitöskirja tuotannonohjauksesta Rakentamisen digitalisaation sarjayrittäjä DSS Oy (Graphisoft) DynaRoad Oy (Topcon) Vico Software Oy (Trimble) Trimble Navigation VDC-palveluyksikön johtaja Professori Aallossa Asiantuntija aikatauluihin liittyvissä erimielisyyksissä (3-4 juttua per vuosi)

3 Rakennusalan tuottavuusongelma McKinsey 2017: Reinventing Construction: A route to higher productivity

4 Digitalisaatio on auttanut toimistoa mutta ei työmaata Yritetty parantaa suunnitteluprosessia, hankintaa, projektien suunnittelua... Työntekijöiden tuottavuus ei ole ollut painopisteenä Näihin päiviin asti työmaalta ei ole saatu reaaliaikaista dataa

5 Asentajan tuottavuus Miksi mesta ei ole valmiina? Mitä pitäisi tehdä työkohteessa? Mistä tiedän, että työ on valmis ja virheetön? 1 3 Voiko työntekijä x työskennellä tuottavasti työkohteessa y aikaan z? 2 4 Missä ovat työkalut ja materiaalit? Milloin työ pitää tehdä? Sovellettuna: Fira/Otto Alhava 2017

6 Mitä työntekijät tarvitsevat ollakseen tuottavia? Kaikki kahdeksan virtausta täytyy toimia esteettä, jotta työ olisi tuottavaa Jos esteitä ei poisteta, syntyy hukkaa

7 Hukka on matalan tuottavuuden juurisyy Vain 30% työajasta on arvoa lisäävää tuottavaa työtä Esim. putkimiehet Suomessa: Putkityöt 30% Materiaalilogistiikka 35% Odotus / häiriöt / tauot. 30% Tapaamiset, siivous, sekalaiset 5% Kansainvälisten tutkimusten keskiarvo 30-40% arvoa lisäävää työtä Alkuperäinen lähde: Skanska / Jan Elfving

8 Miten hukkaa voi mitata? 1. Havainnointi sekuntikellon kanssa 2. Kyselyt / haastattelut 3. Uudet digitaaliset menetelmät (mm. sisäpaikannus)

9 Opiskelijoiden tekemät aikamittaukset tyypillinen tulos Harvalaudoituksen asennus Käytännössä aina 30-40% % Varsinainen työ: 3 % 12 % 1 % 1 % 11 % 38 % Logistinen työ: Arvoa tuottamaton työ: Laadunvarmistus: Siivous: Tauot: Kommunikointi: Tukeva työ: 18 %

10 Kyselyt: Logistiikan aiheuttama hukka-aika Kuinka paljon käytät aikaa materiaalisiirtoihin viikossa (h)? Miten monta tuntia menee hukkaan viikossa materiaalipuutteiden vuoksi? Kuinka usein viikossa käy niin, ettei materiaaleja ole saatavilla? Kuinka monta kertaa viikossa työ pysähtyy materiaalipuutteiden vuoksi? Kuinka usein viikossa muu materiaali estää mestalle menon?

11 Työryhmäkohtaisia eroja Kattoasentajat Työ lähes pelkkää haalaamista katto aina välivarastona 1. Muiden materiaalit pois tieltä 2. Kermin asennus 3. Materiaalin siirto seuraavalta mestalta valmiin kermin päälle Sisävaihe väliseinä vs. Etuputsi Etuputsiryhmän edessä väliseinämateriaalit (nostettu rungon aikana) tavaroiden siirto ulkoseinältä keskelle Keskellä olevat tavarat väliseinämiesten edessä haalataan takaisin reunoille Loputon oravanpyörä

12 Logistiikka muuttuu sisävaiheessa Työryhmien ping-pong lisääntyy hankkeen edetessä

13 Digitaaliset menetelmät: sisäpaikannus Worker Data storage cloud RFID tags Beacon 2 Gateways Materials 2 Beacon Locations 3 Equipment Foreman / Superintendent

14 Ship cabin furnishing (C4, Turku) Warehouse Factory Tehdas Varasto

15 Stickers Gateways

16 Putkiremontti (Fira & Kiilto) Kiilto varasto Fira putkiremontti Kiilto tehdas

17 Asunnot Kuva autohallin varastotilasta

18 Minutes Sisäpaikannuksen tuloksia Työntekijät sijainnissa enemmän kuin x minuuttia kerrallaan Työntekijät oikeassa sijainnissa 60% % 40% % 20% 10% 0% Total time Workplace Value-adding schedule-based overall

19 Sisäpaikannuksen tulokset kokonaisuutena 7 casea analysoitu Olettaen 10 peräkkäistä minuuttia on arvoa lisäävää: Arvoa lisäävä % on 25 35% riippuen hankkeesta % riippuen työvaiheesta (mm. timpurit yleensä 40%, TATE matalampi) Noin puolet tuosta ajasta on oikeassa sijainnissa tapahtuvaa työtä Todellisuudessa huomattavasti pienempi osa (puolet?) työkohteessa vietetystä ajasta on arvoa lisäävää...

20 Kysely vs mittaus Työntekijöiltä ja työnjohdolta kysyttiin heidän näkemystään hukasta 30 min keskiarvo työntekijä / päivä 60 min keskiarvo työnjohto / päivä Mitattu: 5 h / päivä = Työntekijät ja työnjohto eivät ymmärrä hukkaa ilmiönä

21 Työntekijöiden liikkuminen kaaoottista

22 Ratkaisun avain: Reaaliaikainen tilannekuva

23 Reaaliaikainen tilannekuva OWNER / USER - Understanding of construction process - Understanding of impacts of changes and delays - Higher transparency and trust DESIGNER - Participation in the planning process - Understanding of criticality of designs, better prioritization GENERAL CONTRACTOR - Reliable schedules - Transparency into processes of suppliers, subcontractors and designers - Faster cycle times Situation picture Linked platforms SUPPLIER - Right product delivery schedule - Status of construction project BLUE COLLAR WORKER - Less wasted time - Easy access to right information at the right time in the right location (Materials, tools, Workplace, foreman) SUBCONTRACTOR - Understanding of other related work - Ability to integrate plans with others - Increased productivity

24 Tilannekuvan muodostaminen Tilannekuva muodostuu: Suunnitelmat ja muutoksista suunnitelmiin (esim. aikataulupäivitykset) Automaattinen datankeruu (Sensorit / IoT / drone / valokuvat/videot) Tapaamiset

25 Minutes Value-adding ratio Sisäpaikannuksen rooli Examples Material number Month Day total sum office 7th floor 6th floor 5th floor 4th floor 3rd floor 1st floor Ground floor entry Työntekijöiden sijainnissa käyttämä aika Project level time information and value-adding Project level Total time Project level Value-adding Sensitivity Project level Workplace

26 Mahdollisia sisäpaikannuksen käyttötapoja Reaaliaikaisen sisäpaikannuksen käyttö työmailla Tehtävien tilanne (toteutuma vs. suunniteltu) Sijaintien tilanne Työturvallisuus Resurssie n paikanta minen Reaaliaikainen työn kulku suhteessa aikatauluun Onko työntekijät oikeassa paikassa tekemässä oikeita asioita? Onko materiaalit ja kalusto oikeassa paikassa? Sijaintien tilanteen visualisointi BIMissä Työntekijöiden lupa mennä alueelle tai käyttää konetta Varoitukset vaarallisissa paikoissa Materiaalin, työkalujen tai ihmisten paikannus reaaliajassa

27 Automaattinen toteutuma kuvien pohjalta Cloud system Progress automatically monitored BIM model automatically updated Mobile robot Quality inspection Automatic schedule update Laser scanner Project Team Augmented reality Drone with camera

28 Esimerkki: kylpyhuoneet

29 Muita esimerkkejä 3D pistepilvet nosturikameroista tai droneista Vertailut 3D-malleihin toteutumatiedon keräämiseksi Laatutarkastukset Esim. suoruus, halkeamat, raot Työturvallisuus Putoamisriskit Turvavälineet

30 Tiedon keruusta tilannekuvaan? Automaattinen tiedonkeruu johtaa valtaviin määriin tietoa Tiedon varastointia on standaroitava Tarvitaan roolipohjaisia näkymiä riippuen tarpeesta

31 Johtopäätökset

32 Arvoa tuottava aika on tuottavuuden mittari Ratkaisu rakennusalan tuottavuusongelmaan vaatii reaaliaikaisen mittarin Arvoa lisäävä aika voidaan arvioida sisäpaikannuksella Skaalautuva, reaaliaikainen tuottavuusmittari Millä prosesseilla, kalustolla tai digitaalisilla työkaluilla saadaan mittari värähtämään?

33 Kaluston / työkoneiden rooli Kalustoa ei pitäisi nähdä vain kustannuseränä Olennaista työntekijän tuottavuuden kannalta: Oikeat koneet oikeassa paikassa Automaattinen löydettävyys Työtehtävään sopiva kone Prioriteetti 1: Työntekijän ei pitäisi koskaan joutua etsimään konetta (hukka) tai tehdä työtä väärällä koneella (tuottavuus / työturvallisuus) Prioriteetti 2: Kaluston käyttöasteen nosto Tutkittava vielä, mikä on kaluston osuus 70% hukasta

34 Kaluston digitalisointi? Paikannus koneisiin Vähintään millä työmaalla kone on, mieluummin sisäpaikannus Kaluston hallintanäkymät, koneiden etsiminen työmaalla Käyttöaste Tuottavuutta lisäävää älykkyyttä Esim. koneiden varausjärjestelmät, ehdot käynnistymiselle ym. Linkitykset päivätason aikatauluihin oikea kone oikeaan aikaan oikealle henkilölle

35 Muita testattavia asioita Lisäävätkö seuraavat arvoa lisäävää aikaa: Henkilöiden, materiaalien, kaluston paikantaminen Logistiikan kehitys (JIT toimitukset) Esivalmistusasteen nosto / moduulirakentaminen Uudet suunnittelu ja ohjausmenetelmät (tahtituotanto) Tilannekuva eri rooleille BIMin käyttö työmaalla (AR/MR) Maiden väliset vertailut (käyninssä: Alankomaat, Peru, Kiina; suunniteltu: Ruotsi, Norja, Saksa, Brasilia, Kalifornia)

36 Seuraavaksi Kaupalliset tilannekuvaratkaisut osittaisratkaisuja olemassa (esim. Bliot Oy, Fira, Kaltiot, ReConstruct yms). Yhteiset tietorakenteet rakentamisen työnkululle Tilannekuvaan perustuva tekoäly Automaattiset ohjeet työntekijöille, materiaalin ja kaluston tilaukset ja palautukset jne. Arvoa lisäävän työn tuottavuuden parantaminen Automaattinen six sigma IoTin kautta Oikeat materiaali- ja kalustovalinnat

37 Kiitos! Kysymyksiä? aalto.fi