1 OULUN YLIOPISTO Rakentamisteknologian tutkimusryhmä Timo Aho 2014 HANKETALOUDEN PERUSKÄSITTEET, HANKEKUSTANNUSLASKENTA, AIKA- TAULUT JA TOIMINTAVERKOT LUENTOMONISTE 1. Hanketalouden peruskäsitteet... 2 1.1 Ajankäytön jaottelu... 2 1.2 Materiaalimenekin käsitteet... 2 1.3 Konekapasiteetit... 3 1.4 Tilavuuskäsitteet ja massakertoimet... 4 1.5 Laajuuskäsitteet... 6 1.6 Nimikkeistöt... 7 1.7 Tiedostot... 7 2. Tuotemallipohjainen kustannusarviolaskenta 4D... 10 3. Hankekustannuslaskenta... 13 3.1 Hankekustannuslaskenta vaiheet... 15 2.2 Kustannusarvio... 15 3.2 Tarjous... 18 3.3 Tavoitearvio... 19 3.4 Työnaikainen tarkkailulaskenta... 20 3.5 Jälkilaskenta... 20 4. Aikataulut ja toimintaverkot... 20 4.1 Jana-aikatalu... 20 4.2 Paikka-aikakaavio... 22 4.3 Tuotantoaikakaavio... 25 4.4 Toimintaverkot ja aikataulut... 26 4.41 Toimintaverkkomenetelmän vaiheet... 28 4.42 Gant-kaavio... 34 4.43 Resurssien suunnittelu... 34 5. 5D-6D suunnittelu... 36 6. Hankkeen taloushallinta ja hankkeen ajallisen ohjauksen perusteet... 37
2 1. Hanketalouden peruskäsitteet Peruskäsitteitä ovat : ajankäytön, materiaalimenekkien, konekapasiteettien ja laajuuden yksikäsitteiset määrittelyt. Niitä käytetään kustannusten ja kestoaikojen laskentaan. Lähtötietoina on nimikkeistöjärjestelmät (nimikkeistö antaa rakennusosalle nimen), määriteltäviä tietoja ovat resurssit, kapasiteetit ja suoritteet ja mittausperusteet. Hanketalouden ydinasioita käytetään toiminnanohjausjärjestelmissä (=ERP= Enterprise Resource Planning) yritystasolla. 1.1 Ajankäytön jaottelu Perusaika Menetelmän lisäaika Työvuoron lisäaika Työvaiheen lisäaika Pienet erilliset työ T1 TL1 TL2 (Pienhäiriöt) TL 3 (Suurhäiriöt) vaiheet - alle tunnin keskey- T3p Menetelmäaika tykset - yli tunnin keskey- T2 - työehtosopimuksen tykset (1 h) tauot - odotustyö Työvuoroaika Työnsuunnittelu T3 Työvaiheaika T4 Kustannusarviolaskenta Kuva 1. Ajankäytön jaottelu T 1 Perusaika, työhön käytetty aika TL 1 Menetelmän lisäaika johtuu valitusta menetelmästä T 2 = T 1 + TL 1 Valitulla menetelmällä työhön käytetty aika TL 2 työvuoron lisäaika koostuu pienhäiriöt, alle 1h tuo tannonkatkoksista ja TES:n mukaisista tauoista T 3 = T 2 + TL 2 Työvuoroaika on varsinainen työaika ilman keskeytyk siä. TL 3 Työvaiheen lisäaika eli suurhäiriöt, yli tunnin (1 h) keskeytykset, esim. odotusajat. T 3 p Pienet erilliset työvaiheet, jotka ovat välttämättömiä työvaiheen aikaansaamiseksi. T 4 Työvaiheaika on kokonaisaika, joka kohdistetaan työn tekemiseen. Sitä käytetään kustannusten arvioinnissa. 1.2 Materiaalimenekin käsitteet
3 Materiaalinkäytön ja valvonnan avuksi on määritelty seuraavat käsitteet Työmaamenekki M5 Kustannusarviolaskenta Työvaihemenekki M4 Hankinnat Työmaalisä Menetelmämenekki M3 Työvaihelisä ML 4 ML3 Rakenneteoreettinen Menetelmämenekki M2 lisä ML 2 Kokonaishukka Kuva 2. Materiaalin käytön jaottelu M2 Teoreettinen menekki saadaan mittaamalla ainemäärät suunnitelma-asiakirjoista tai suoraan tuotetietomalleista kun käytetään tuotemallipohjaisia suunnitteluohjelmistoja. ML2 Menetelmälisä on menetelmä- ja teoreettisen mekin erotus. Työskentelytavoista johtuen aiheutuu lisämateriaalitarvetta. M3 Menetelmämenekki on valmistusdimensiot huomioon ottava kohtuullinen materiaalimenekki, jolla ko. menetelmällä työ voidaan tehdä ML3 Työvaihelisä on työvaihe- ja menetelmämenekin erotus, johon kuuluvat sopimattomista työtavoista ja materiaalin valmistusdimensioista, laadun vaihteluista sekä tuhlaavasta käytöstä aiheutuva menekkilisä. M4 Työnvaihemenekki on työvaiheeseen käytetyn materiaalin materiaalin kokonaismenekki, kun työ on kerran tehty ML 4 Työmaalisä on materiaalin katoamisesta, tuhoutumisesta, työn uudelleen tekemisestä aiheutuva huolimattomuuslisä. M5 Työmaamenekki on työkohteessa käytetty ja kyseiseen työhön kohdistettava kokonaismateriaalimäärä. 1.3 Konekapasiteetit Kapasiteetilla tarkoitetaan työmäärää aikayksikköä kohti.
4 K1 Peruskapasiteeti K2= a1xk1 Menetelmäkapasiteetti K1-K2 K3= a2xk2 Käyttökapasiteetti K2-K3 K3-K4 K4 = a3xk3 Työvaihekapasiteetti Kuva 3. Rakennuskoneiden kapasiteetit K1 Peruskapasiteetti on käytetty työsaavutus jaettuna perusajalla esim m3 /h (T1) K2 K3 K4 Menetelmäkapasiteetti on työmäärä jaettuna menetelmäajalla Työvuorokapasiteetti on työmäärä jaettuna työvuoroajalla Työvaihekapasiteettiin on käytetty työmäärä jaettuna työvaiheajal la Peruskapasiteettia käytetään eri koneiden teknisessä vertailussa. Menetelmämäkapasiteettia käytetään koneiden ja työvälineiden vertailuissa ja tahdistuslaskelmissa. Työvuorokapasiteettia käytetään tavoitearvion (= tuotannon tarkempaan suunnitteluun perustuva kustannusarvio) ja alustavan aikataulun laadinnassa. Työvaihekapasiteettia käytetään kustannusarvion laadinnassa ja tuotantonopeuden suunnittelussa. 1.4 Tilavuuskäsitteet ja massakertoimet Maa- ja kalliomassoista käytetään seuraavia tilavuuskäsitteitä ja massakertoimia. y1 K1 K2 Y2 Y1 = Ryöstökerroin Kuva 4. Ryöstökerroin
5 K1= Löyhtymiskerroin K2 = Tiivistymiskerroin Y2 = Täyttökerroin Kuva 5 Täyttökerroin m3ktr kiintoteoreettinen kuutiometri on maan tai kallion tilavuus luonnontilassa teoreettisten poikkileikkausten mukaan laskettuna. m3ktd kiintotodellinen kuutiometri (m3ktr+ryöstö). Todellinen kiintotilavuus todellisten poikkileikkausten mukaan laskettuna. m3itd irtokuutio (m3ktd + löyhtyminen). Todellinen irtotilavuus jossakin käsittelyvaiheessa m3rtd rakennetodellinen kuutiometri (m3itd + tiivistyminen). Todellinen rakennetilavuus rakenteessa todellisten poikkileikkausten mukaan mitattuna ja laskettuna. m3rtr rakenneteoreettinen kuutiometri (m3rtd + hukka). Teoreettinen rakenne tilavuus maa- ja kalliorakenteessa teoreettisten poikkileikkausten mukaan laskettuna. y1= Ryöstökerroin = m3ktd/m3ktr K1= Löyhtymiskerroin= m3itd/m3ktd K2= Tiivistymiskerroin = m3rtd/m3itd Y2= Täyttökerroin = m3rtr/m3rtd
6 Esim. Leikkauksen löyhtyminen ryöstö löyhtyminen yhdistelmä kääntäen y1 k1 y1*k1 1/(k1*y1) Materiaali m3ktr-m3ktd m3ktd-m3itd m3ktr-m3itd m3itd-m3ktr Sa 1,05 1,60 (1 1,68 0,60 Si 1,06 1,50 1,58 0,63 HHk 1,05 1,30 1,37 0,73 Hk 1,05 1,25 1,31 0,76 KHk 1,10 1,25 1,38 0,73 Sr 1,15 1,15 1,32 0,76 HkMr 1,10 1,35 1,49 0,67 Murske 1,10 2,00 2,20 0,45 Louhe 1,10 1,75 1,93 0,52 Kuva 6. Leikkauksen löyhtyminen Massakertoimien tuntemuksella on suuri merkitys maarakennusurakoiden hinnoittelussa. 1.5 Laajuuskäsitteet Huoneala (hum2 ) on ala, jota rajoittaa huonetta ympäröivät seinät tai seinien ajatellut jatkeet Huoneistoala (htm2) on ala jota rajaa huoneistoa ympäröivien seinien ja huoneistossa olevien kantavien rakenteiden ja muiden koko rakennukselle välttämättömien rakennusosien sisäpuoliset pinnat. Kerrostasoala (ktm2) on pinta-ala jota rajaa kerrostasoa rajaavat ulkoseinien ulkopinnat tai niiden ajatellut jatkeet ulkoseinän pinnassa olevien aukkojen ja koristeosien kohdalla. Kerrosala (kem2) on rakennuslain määrittelemä rakennusoikeudellinen ala, johon kuuluvat kerrostasoalana pääkäyttötarkoituksen mukaiset tilat. Bruttoala (brm2) kuvaa koko rakennuksen laajuutta. Se on kaikkien kerrostasoalojen summa riippumatta, missä ne sijaitsevat tai mikä on kerrostason sisältämän huoneen käyttötarkoitus tai onko ne kylmiä tai lämpimiä tiloja.
7 1.6 Nimikkeistöt Nimikkeistö on tiedon jäsentelystandardi. Nimikkeistö sisältää koodin ja nimikkeen. Rakennusalalla on kolme nimikkeistöä TALO 80: Rakentamisosat, kustannuslajit, suoritusryhmät. Selkeä ja laajasti käytössä TALO 90 ja Talo 2000: Tila-, hanke-, työlaji- ja panosnimikkeistö. Uudempi, käyttö on laajenemassa INFRA 2006 nimikkeistö, uusi Infra-alan nimikkeistö. Kunnilla on myös omat laskentatoimen nimikkeistönsä. Nimikkeistötyö on pitkäjänteistä sisäänajoa rakentamisen taloudessa ja nopeat muutokset eivät ole mahdollisia Kiinteistöjen ylläpidossa on käytössä kirjapitoasetuksen mukainen kuluryhmittely ja KH nimikkeistö (Kiinteistönhoitotiedoston mukainen ryhmittely (KH - tehtävät, kohteet, kustannuslajit) Elinkaarivastuuhankkeiden lisääntyessä po. kustannuserät otettaneen tarkemmin huomioon hankinnoissa. 1.7 Tiedostot Kustannus ja menekkitiedostot ovat pääosin yrityssalaisuuksia. Julkisia materiaali- ja menekkitiedostoja sekä kustannustiedostoja ovat RT tuotantotiedostokortisto (RATU kortisto) TS kortisto on tien ja sillan rakennuksen kortisto Sillankorjauksissa käytetään SILKO kortistoa Infra RYL (infrarakennustyön yleiset laatuvaatimukset) Kiinteistö RYL valmistumassa Rapal Oy:n Infra.net. Tietoja hankkeen ohjelmavaiheen, kaavavaiheen ja suunnitelmien kustannuksista. Verkkotietopalvelu (www.infra.net). Talonrakennuksen kustannustietokirja (Haahtela)
8 Käyttöesimerkkejä TS tiedostosta: 1. Raivaustyö: Työn osittelu 2,. Työsaavutukset 3. Laskentarutiini
9 4. Esimerkki aikalaskennasta Tuoterakennemenettelyt (teollisuudessa). Standardikustannuslaskennan avulla laaditaan tuote- ja panosrakenteita. Suunnittelija määrittelee tuotteen suunnitteluratkaisun ja panosrakenteen. Panosrakenne kuvaa yrityksen tuotantomenetelmän vaatimat panokset
10 Rakentamisosa Suorite Panos Muottityö Antura A Lautamuotti Lauta 22x100 Soiro 50x 100 B Betonointi Betonityö C Raudoitus Betoni Raudoitustyö harjateräs - A 500 H - 12 mm Kuva 7. Rakennusalan tuoterakenteen muodostamisen periaatteet 2. Tuotemallipohjainen kustannusarviolaskenta 4D Tuotemalleihin lisätään kustannustiedot. Kustannustiedot ovat standardimuodossa. Tavoitteena olisi kustannustietojen jatkuva, mielellään reaaliaikainen ajantasaisuus. 1. Mallinnus: massa, alustava pohjaratkaisu, massa, julkisivu Kuva 8. Alustavat muodot 2. Linkitys: Reseptien lataaminen
11 (Tuotestandardikirjastosta kullekin tuotteelle on määritelty tuotteen ominaisuudet ja panosrakenteet, standardi on tuotteen resepti) Kuva 9a. Alustavat kustannukset
12 Kuva 9 b. Rakennusosanimikkeet, määrät kapasiteetit ja kestot Kuva 9c. Rakennusosapohjaiset menekit ja kustannukset Tietomallien avulla lasketut kustannukset täytyy pitää ajan tasalla.
13 Ajan tasalla pito perustuu standardikustannuslaskennan määräerojen ja hintaerojen seurantaan. Korjaukset toteutetaan seuraavasti. Määräero = (SM-TM)*TH, (1) missä SM on standardimäärä TM toteutunut määrä TH toteutunut hinta Hintaero= (SH-TH)/TM, (2) missä SH on standardihinta TH toteutunut hinta TM toteutunut määrä 3. Hankekustannuslaskenta Kokonaisuus
14 Kustannustarkkailu Tarjouslaskenta Kustannusarviolaskenta Kustannus Tuotannon suunnittelu Tavoitearvio Hinta Jälkilaskenta -lopputulos -taltiointi Työaikatarkkailu -kustannukset -Poikkeamat Tarkkuusvaatimus 3-5 % Tiedon keruu -jatkuva kirjaus -tarkennettu kirjaus ym. Kuva 11. Hankekustannuslaskennan kokonaisuus (Kiiras)
15 Projektinjohtamisen edellyttää hankkeen osittelua hallittaviksi kokonaisuuksiksi. Osakokonaisuuksia ovat projektin kokonaishallinta: projektisuunnitelman teko ja toteutus, muutosten hallinta aikahallinta: tehtävien määrittäminen. tehtäväjärjestys, tehtävien keston arviointi, aikataulujen tekeminen, projektinajallinen ohjaus laadunhallinta: laadun suunnittelu, varmistus ja ohjaus viestintä:viestinnän suunnittelu, informaation jakaminen, suoritusten raportointi, projektin päättämisen raportointi projektin laajuuden ja tavoitteiden hallinta: projektin lähtötiedot, laajuuden ja tavoitteiden osittelu, projektin osittelu, laajuuden ja tavoitteiden varmentaminen, laajuuden muutosten hallinta Projektin kustannusten hallinta: resurssisuunnittelu, kustannusten arviointi, kustannusten budjetointi, projektin kustannusohjaus projektin organisointi ja henkilöstön kehittäminen Organisaation suunnittelu, henkilöstön hankinta, henkilöstön kehittäminen projektin riskien hallinta: riskien tunnistus, riskien arviointi, riskeihin vastaamisen suunnittelu, riskien vastaamisen ohjaus (Kankainen & al 2001. s 112) 3.1 Hankekustannuslaskenta vaiheet Suunnittelun ohjaus: tavoitehinta, viitekohdehinta, rakennusosaarvio Tarjous: Kustannusarvion laadinta Rakentaminen: tavoitearvio (malli hankkeen resurssien käytölle, täydentäminen tehtäväsuunnittelun avulla), tarkkailulaskenta seura toteutumista, jälkilaskenta kerää tietoja ja vertailee niitä tavoitearvioon. Niistä muodostetaan standardeja 2.2 Kustannusarvio Kustannusarviolaskennan tehtävät (Eramo,Hynynen, Kiiras)
16 TUOTESUUNNITELMAT KOKONAISUUKSIEN MÄÄRITYS NIMIKKEISTÖN TÄSMENNYS MÄÄRÄLASKENTA JA (TAS) NIMIKE. NIMIKE MÄÄRÄ ::::::::: ::::::: HINNOITTELU VIITEKOHDE NIMIKE MÄÄRÄ YKS.KUST. ::::::::::: ::::::::: ::::::: ::::::::: :::::::: TILASTO HINNOITTELUN LASKENTA - NIMIKE KUSTANNUS ::::::::: :::::::: RUTIINI ::::::::: :::::::::::::: ERILLISLASKELMA ::::::::: ::::::: TARKASTUS TIIVISTELMÄ :::::::::::::::: ::::::::::::: :::::::::::::::: ::::::::::::: STANDARDI Kuva 12. Kustannusarviolaskennan tehtävät 1. Tuotesuunnitelman perusteella: kokonaisuuksien määrittämisen ja nimikkeistön täsmentämisen. Lähtötietoihin tutustuminen, pohjatutkimukset, vastuut, urakkarajat, tekniset ja juridiset asiakirjat. Kohdekohtaisia juridisia asiakirjoja ovat tarjouspyyntökirje ja urakkaohjelma: Urakkaohjelma täsmentää urakoitsijan suoritusvelvollisuuden rajoja, selventää tarjoushintaan vaikuttavia tekijöitä olosuhteita, urakkamuodosta, kohteesta eli työmaaolosuhteet ja vastuunjako selvennetään, liite 1). Urakkarajaliite (liite 2) tarkentaa suoritusten liittymäkohdat, jos työmaalla työskentelee useita urakoitsijoita. Yleisiä juridisia asiakirjoja ovat YSE ja sopimuslomakkeet. Teknisiä asiakirjoja ovat määräluettelot, selostukset. Selostukset kuvaavat sitä mitä tehdään. Piirustukset kuvaavat kohteen, ja vastaavat kysymykseen mitä tehdään. Yleisiä teknisiä asiakirjoja ovat normit, RYL, standardit ja ohjeet
17 2. Määrälaskenta ja alustavan työnsuunnittelu (TAS), Määrälaskenta on työläin vaihe. Moninkertainen laskenta tulee rakennuttajan kustannukseksi. Usein rakennuttaja laskee määrä valmiiksi, jota urakoitsijan tulee noudattaa. Tarjoukseen liitetään myös yksikköhintaluettelu lisä- ja muutostöistä. 3. Hinnoittelu. Hinnoittelu voi perustua joko erillislaskelmaan tai standardiin. Sisältää kustannusarviopyynnöt alihankinnoista. Määrille lasketaan menekit ( ja hinnat. (kustannus=menekki x hinta). Päivän hinta. Kuljetuskustannukset otetaan huomioon aineissa ja tarvikkeissa sekä kone ja kalustopanosten käytössä. Hinnoittelu voi perustua panoshintoihin tai standardeihin (=tuotteen yrityskohtainen resepti. Tuotteelle annetaan työlajit, menetelmät ja panokset. Tuoterakenteille ja panosrakenteille saadaan hinnat panoshinnastosta). Talo 80 käsitteiden mukaan rakentamisosille (=rakennusosa) ja suoritusosille (= muotti-,betoni-, muuraustyö, )lasketaan hinnat kustannuslajeittain. Kustannuslaji on syntymistavaltaan erilainen kustannuslaji. TYÖKUSTANNUS (KL=1) sisältää työmaan työsuhteessa olevan välittömät ja välilliset kustannukset, työkalukorvaukset, palkanlisät, matka ym. korvauksineen. AINE JA TAVIKEKUSTANNUS (KL=2) sisältää toimittajan laskun mukaiset aine- ja tarvikekustannukset ALIHANKINTAKUSTANNUS (KL=3) sisältää ulkopuolisen yrityksen työmaalla tekemästä työstä maksetun korvauksen, johon sisältyy usein ainekustannusta. Tämän johdosta omat palkkakustannukset pienenevät. OMAPALVELUKUSTANNUS (KL=3) on oman yrityksen sisäinen veloitus palvelusta tai tavarasta. Rahaa ei siirry yrityksen kassasta ulos. 4. Tarkistuksen (nimikkeitä puuttuu, väärät määrä- ja hintatiedot, puutteelliset työsuunnitelmat, suunnitelmien tulkintavirhe) 5. Laaditaan kustannusarviomuistio (epäselvät kohdat kirjataan selvitystä varten)
18 Kustannusarviomuistio Kirjataan poikkeamat suunnitelmista ja urakkarajoista Ristiriitaisuudet asiakirjoissa Erikoismateriaalit, pitkät tilausajat Työtapojen muutokset vaadituista Rakennusajan ja välitavoitteiden realistisuus Ennakkokyselyiden mukaiset hinnat, kiinnitetyt hinnat Selvitys hankalista työvaiheista, teknillinen riski 3.2 Tarjous Tarjous = Kustannusarvio + riskivaraus+kustannusten muutosvaraus+ työmaakate Riski voi johtua rakentajasta, rakennuttajasta tai ulkoisesta tekijästä. Mitä vähemmän tietoja hankkeen teknisistä ja taloudellisista tekijöistä on niin sitä korkeampi hinta. Epätarkat suunnitelmat ja puutteelliset pohjatutkimukset ovat tyypillisiä hintaa korottavia tekijöitä, liika kiire kostautuu. Kustannusten nousuvaraus tehdään kun hintaa ei ole sidottu indeksiin Kate on yrityksen tuottovaatimus työmaalle. Sisältää yrityksen keskushallinnon ja apuosastojen työmaalle kohdentamia kuluja ja käyttökatteeseen kuuluvia eriä. Käyttökate-eriä ovat mm. yrityksen korot, verot, poistonpoistot, voitto.
19 Kuva 13. Tarjoushinta (Esa Kananen NCC 2011) 3.3 Tavoitearvio Tavoitearvio Laaditaan tuotannolle= Työmaa, johto ja hankintatoimi Tarkkailunimikkeiden valinta ja tehtäväsuunnittelu. Työsuunnitelmat: - Menetelmävalinnat - Työmuotovalinnat (oma työ hankinta) - Yleisaikataulu - Hankintasuunnitelmat - Organisaatiosuunnitelmat - Kone ja kalusto
20 Kustannusarvio muunnetaan tavoitearvioksi karkeuttamalla kustannusarvionimikkeet tarkkailunimikkeiksi hankintojen ja työkuntien mukaan, Tavoitearviot asetetaan työmaalle ja hankinnoille. Tavoitearvio vastaa yrityksen suoritustasoa. Tavoitearvio on tulosjohtamisen perusta. Lähtökohta on työmaan yleissuunnitelma tuotantotekniikka ja päätyömenetelmä työmuodot: omatyö, alihankinta työvaiheiden ajoitus toteutusorganisaatio työmaasuunnitelma työvoiman käytön suunnitelma 3.4 Työnaikainen tarkkailulaskenta Tarkkailulaskenta kohdistuu asetettuihin tavoitteisiin. Valvontakohteet ovat tehtävien edistyminen, resurssien käyttö, hankintahinta, kustannukset ja määrät. Tarkkailussa selvitetään tarkkailuhetken tilanne ja ennuste. Poikkeamia verrataan tavoitearvioon ja selvitetään syyt ja ryhdytään ohjaaviin toimiin tarvittaessa. Raportit auttavat johtoa toimenpiteiden käynnistämisessä ja suunnittelussa. Työnaikaisia tarkkailunimikkeitä ovat työkustannukset, tilaus- ja sopimushankinnat 3.5 Jälkilaskenta Lopullisen tuloksen laskenta, tietoaineiston talletus tulevia projekteja varten. Kohdekohtainen tallennus. Tiedot arvioidaan karsitaan poikkeavat tiedot, tarkistetaan ja tiedotetaan lopputulos ja sen syyt. 4. Aikataulut ja toimintaverkot Hankkeen ajallisen suunnittelun välineet Jana-aikataulu Paikka-aikakaavio Tuotantoaikakaavio Toimintaverkko 4.1 Jana-aikatalu
21 Pystyakselilla luetellaan tehtävät ja vaaka-akselilla aika. Janan pituus ilmaisee keston. Tehtävät luetellaan normaalissa suoritusjärjestyksessä nimikkeistön mukaisesti (TALO 80- nimikkeistö, Talo 90- nimikkeistö, INFRA 2006- nimikkeistö). Nimikkeistöt laaditaan kullekin yritykselle sopivaan muotoon. Koodit ja nimikkeet ovat samoja. Tavoitteet Tahdistus: tehtävät kestoltaan yhtä pitkiksi, tasaisesti muuttuviksi kestoltaan Rytmitys: tehtävät jatkuviksi, jos suoritemäärät vaihtelevat työjkohteittain Työryhmien ja koneiden käytön jatkuvuus, tasainen työllisyys ja kuormitus AS Oy 2 0 0 - Nro NIMIKE Määrä Resurssi Kesto 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 81 Alustavat työt 83 Torninosturi 12 Maankaivu ja louhinta 15 Salaojat ja pohjjaviemärit 16 Täyttö ja tasaus 17 Tontin pintatyöt 21 Perustukset 26 Maanvaraiset laatat 30 Elementtiasennukset 37 Vesikaton rakenteet Kuva 14 Yleisaikataulu. Yleisaikataulun lahtötietoina ovat: myyntiohjelma, suunnitteluohjelma, tontinhankintaohjelma, resurssitarpeet/saatavuus).
22 14.1 Esimerkki jana-aikataulusta (Satu Kuusiola. Tocoman Oy 2011). 14.2. Yleisaikatauluesimerkki (Jari Heikkilä NCC 2011). 4.2 Paikka-aikakaavio Pystyakselilla on jaottelu joka kuvaa kohteen fyysisiä osia esimerkiksi kerroksia. Pystysuuntakuvaa suorituspaikkojen lisäksi suoritusjärjestyksen, työryh-
23 mien kulun paikasta toiseen sekä varamestojen määrän. Vaakasuunnassa aika-akselilla kuvataan työjärjestys tehtävien välinen aikaero sekä tehtävien välinen liikkumavara. Paikka-aikakaaviota käytetään tehtävien rytmityksen ja tahdistuksen suunnitteluun, Tuotantonopeus kuvataan tehtävien kaltevuudella. Valvonnassa seurataan mm seuraavia asioita Meneillään olevain tehtävien suorituspaikkoja. Vapaiden suorituspaikkojen määrää (mesta), seuraavaan tehtävän aloitusta, tehtävän tuotantonopeutta, suunnitelmapoikkeamien seurauksia. Suunnitellussa kiinnitetään huomiota tahdistavien suoritusten suunnitteluun (Muottikierto, muuraus, elementtiasennus..). PAIKKA VV 3 2 1 TEHTÄVÄ TEHTÄVÄ 1 TEHTÄVÄ 2 TEHTÄVÄ 2 TEHTÄVÄ TEHTÄVÄ 3 AIKA = HÄIRIÖALTTIUSKOHTA Tehtävän 1 kesto jana - aikataulussa Kuva 15 Paikka-aikakaaviolla tutkitaan tuotannon sujuvuutta. Tutkitaan käytettävissä olevaa tilaa (Mesta. MECTA) rakennuksen osassa. Tehtäväviivat eivät saa mennä ristiin (=syntyy tungosta ja ruuhkaa suorituspaikalla a,2 ja 3).
24 Kuva 15.1 Esimerkki paikka-aikakaaviosta (Satu Kuusioala. Tocoman oy.2011)
25 Kuva 16 Oikein ja väärin tahdistetut työt. 4.3 Tuotantoaikakaavio Tuotantoaikakaavion pystyakselilla on valmiusaste tai suoritemäärä ja vaakaakselilla aika. Kysymyksessä on tuotantonopeuden seuranta. Tuotantonopeus säädetään tahdistuslaskelmilla ja rytmityksellä. Tahdistuksella pyritään saaman työvaiheet likimain yhtä pitkiksi, tasaisesti piteneviksi tai lyheneviksi, jotta ajan käyttö olisi tehokasta ja tehtävät ohjattavissa. Rytmityksessä ratkaistaan miten tehtävät saadaan jatkuviksi jos suoritemäärät vaihtelevat työkohteittain.
26 VA Tk (n-1)ta 100 %... 1 2 3 n 0 T Ta = Tehtävien välinen aikaviive T k =T 0 - (n-1) T a missä T k T 0 N T a on tahdistava kesto tehtävän kokonaisaika tehtävän toistuvuus tehtävän välinen aikaviive (siirtyminen, työnjärjestelyt, erot joutuisuudessa.. Kuva 17. Tahdistuslaskenta toistuvalla suoritukselle 4.4 Toimintaverkot ja aikataulut Palvelee projektin ohjausta ja valvontaa Hanke pilkotaan riittävän pieniin suunnitteluelementteihin, joiden ajan ja resurssien tarve sekä kustannukset voidaan selvittää Osatehtävien välillä on riippuvuuksia eli työt on tehtävä tietyssä järjestyksessä Käyttöalue: Hankkeen keston määritys Resurssien suunnittelu
27 Hankkeen keston lyhentäminen Häiriöihin varautuminen Hankkeen valvonta Merkinnät: 1. Tapahtuma, joka on rajakohta tehtävien välillä 2. Tehtävä, joka kuvaa toimintaa 3. Aputehtävä, joka kuvaa riippuvuutta Tapahtuma tehtävän nimi raivaus A 15 pv tehtävänuoli tehtävän kesto (ajan tarve) aputehtävänuoli Kuva 18. Toimintaverkon elementit Perussääntö: Ennen kuin tehtävä pääsee alkamaan, pitää kaikkien sen alkutapahtumaan päättyvien tehtävien olla kokonaan tehty.
28 4.41 Toimintaverkkomenetelmän vaiheet 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. Tehtävien määritys Menetelmien ja resurssien määritys Riippuvuuksien määritys Toimintaverkon laadinta aikalaskenta aika tavoitteet Resurssisuunnittelu resurssirajoitukset Aikataulun laadinta Budjetointi Seuranta poikkeama hyväksytty - ellei aikatavoitteita saavuteta, suoritetaan uudelleen määritys (resurssit, mnetelmät) - ellei saavuteta => suunnittelu uudelleen (mahdollisesti alustalähtien) - ellei hyväksytä => voidaan palata jopa alkuun saakka Kuva 19. Laskennan kulku Toimintaverkon säännöt 1. Riippuvuusnuolet osoittavat tehtävien suoritus järjestyksen ja tapahtumien toteutumisjärjestyksen. 2. Tehtävä voi alkaa vasta kun kaikki sitä tehtäväketjussa edeltävät tehtävät ovat päättyneet.
29 3. Tapahtuma on toteutunut vasta kun kaikki sitä edeltävät riippuvuudet on täytetty. 4. Toimintaverkossa ei saa olla silmukoita eli takaisinpäin ei saa palata. 5. Aika-akselille piirretty verkon nuolen pituus vastaa suoraan tehtävän kestoa. tapahtumia aej a N m tj N = tapahtuma (numero) a = aikaisin tapahtumishetki m = myöhäisin tapahtumishetki tj = tehtävän kesto aej = tehtävä aikaisin päättymisthetki Esim. 3 8 5 suurin aikavaatimus 5 2 Kuva 20. Laskentasäännöt Merkinnät 1 > msj Aj tj aej 2 a 1 m 1 a 2 m 2 Kuva 20. Merkinnät tj = tehtävän kesto a 1, a 2 = aikaisin tapahtumahetki (AT) m 1, m 2 = myöhäisin tapahtumahetki (MT) msj = tehtävä myöhäisin alkamishetki (MA) = m 2 - tj aej = tehtävän aikaisin päättymishetki (AP) = a 1 + tj Laskusäännöt: - alkamisaikalaskenta: aej = 0+2 = 2 aej = 0+1 = 1
30 alku S 2 0 0 1 Sulkeutuva kimppu a 2 = suurin aej A 1 1 A 2 aej 8 2 Esim. 8 a 2 5 8 A 3 päättymisaika laskenta msj 3 Loppu E a = m msj = m - 3 (= msj = m - tj) msj A4 m = pienin msj A5 m A6 Esim. 5 2 2 10 Kuva 21. Esimerkit
31 Harj. Nuoliverkko laaditaan kokoamalla tehtävät ns. tehtävää edeltävä -taulukkoon. nimike tunnus edeltävä tj tehtävä aineet A 1-4 elementit A 2-3 pohjatyö A 3 A 1 2 sisustus A 4 A 1 8 pystytys A 5 A 2, A 3 3 Kuva 22. Esimerkki
32 Kriittinen polku On tapahtuma jolla on kiinteä hetki => a = m, merkintä ->->. Kriittisellä polulla ei ole pelivaraa, jos tehtävä kriittisellä polulla viivästyy niin koko projekti viivästyy. Kriittinen polku on keskeinen käsite, jonka ympärille on kehitelty uusia projektinhallinnan menetelmiä kuten Last Planner (Ballard g. 2000), Lean Construction, tehtäväsuunnittelu ym. Lean Construction käsite sisältää mm. ajatuksen että toiminta on intensiivistä tuotantokeskeistä, valvonta ja kontrolli on vähäistä ja toiminta kustannustehokasta. Last Planner on hoikan rakentamisen eräs sovellus tuotannonohjauksessa, jonka Glenn Ballard kehitti 90- luvun alussa. Last Planner keskittyy lyhyen aikavälin, esimerkiksi viikon, huolelliseen ja valmistelevaan suunnitteluun ja ohjaukseen. Tehtävät voidaan aloittaa koska edellytykset niille ovat olemassa. Tehtävät tulee myös viedä läpi häiriöittä ja suunnitelman mukaan. Ellei tehtävä toteudu, selvitetään syy siihen. Tavoitteena on nostaa suunniteltujen tehtävien toteutusastetta ja parantaa siten aikatauluvarmuutta. Suomessa Jouko Kankainen on tähän liittyen vienyt eteenpäin ns. tehtäväsuunnittelua, joka on viikkosuunnittelun laajempi systematisoitu muoto.. Aputehtävät Aputehtävillä ei ole fyysistä merkitystä. Kestoaika voi olla nolla. Niille voidaan antaa aika-arvo, joka merkitsee viipymää kahden tapahtuman välille (merk. - - - - ) Kuva 23. Aputehtävä Pelivarat Tehtävän kokonaispelivara on se aikaväli jonka tehtävä voi viivästyä projektin valmistumisen viivästymättä. Tehtävän Vapaa pelivara on aikaväli, jonka tehtävä voi viivästyä minkään toisen tehtävän aloittamisen siirtymättä. Pelivarat voidaan esitettää nuolikaavion avulla. Nuolikaavio (ks. arvot kuvasta 22)
33 Kiinteät tapahtumat (a = m) sijoitetaan aika-akselille. Niiden välissä tehtävät muodostavat kriittisen polun, joka voi olla haarautunut. Ei-kriittiset tehtävät sijoitetaan niiden aikaisimpaan ajankohtaan. Lähinnä kriittistä polkua olevat tehtävät ensin kriittisen polun ala- ja yläpuolelle ja muut sitten. Pelivara - - - -> 0 6 12 A1 A2 >> A3 A5 A4 > > > { { 3 3 A 2 : Vapaa pelivara 3 pv Kokonaispelivara 6 pv A 3 : Vapaa pelivara 0 pv Kokonaispelivara 3 pv Esim. 2 Kuva 24. Pelivarat
34 4.42 Gant-kaavio kukin tehtävä omalle riville ensin kriittinen polku, sitten muut 0 6 12 A1 A4 A3 A5 A2 > > > (- - -) = pelivarat Kuva 25. Gant kaavio 4.43 Resurssien suunnittelu Tehtävän kesto riippuu siitä, paljonko siihen on varaa asettaa resursseja (työntekijöitä, koneita). Tavoitteena tasainen resurssien käyttö, ei suuria hyppäyksiä.
35 Resurssitasaus Tasataan resurssien käyttöä pidentämättä kestoa. Tasaus rajoittuu ei-kriittisiin tehtäviin. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3R 4R 1 2 4 4R D 3 2R 4R>> > > 7 > > 8 5 6 5R 01 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0-3 6 6 3-2 4 4 4 4 4 4 4 7-8 2 2 2 2 2 0-1 0 3 1-2 0 0 0 2-5 4 3-4 0 0 0 0 4-5 2 2 2 2 5-8 0-6 4 6-7 5 5 6 6 7 7 8 9 9 9 6 6 8 4 2 2 4 Kuva 26. Resurssien tasaus Ajan ostaminen Lyhennetään projektin kestoa (kriittistä polkua). ylityö, urakkatyö, lisäresursseja vuorotyö Kun aika lyhenee niin kustannukset kasvavat. Kustannusjyrkkyys = C max - C min Tmax - Tmin Kuva 27. Ajan osto Valitaan lyhennyskohteeksi loivia kustannusjyrkkyyksiä.
36 5. 5D-6D suunnittelu Tarpeet Tuotemallit ja tuotekirjastot Ohjelmistolinkitys (ARK,RAK, Talotekniikka) Tuotantovälineistö Määrät, menekit, hinnat, aikataulut Tuotanto Rakentaminen, käyttö ja ylläpito: LCC(ks liite 1 ja liite 2) Ympäristölaskenta (LCA) (ks liite 3)
37 PhD Student, Rogier Jongeling PhD Student, Rogier Jongeling Kuva 28. 5D suunnitteluelementtejä 6. Hankkeen taloushallinta ja hankkeen ajallisen ohjauksen perusteet Hankkeen tulot toteutuvat maksuposteina siten, että tuloilla voidaan kattaa menot. Tavallisesti 5 % maksetaan kun urakkasopimus on allekirjoitettu. Viimeinen erä on tavallisesti n. 10 % urakkasummasta. Tavoitteena on että maksupostit kuvaavat hankkeen valmiusastetta. Poikkeamat aiheuttavat ongelmia sekä tilaajalle että tuottajalle.
38 Kuva 29. Hankkeen budjetointi ja seurantaelementit (Heikkilä. NCC. 2011) Hanke ositellaan ja jaetaan kokonaisuuksiin Alustavaan tuotannonsuunniteluun ja yleissuunnitteluun, joiden tuloksena on yleisaikataulu (työkaluina Control +, Planet + ). Rakennusvaiheiden suunnittelu tuottaa rakennusvaiheaikataulun, joka on yksityiskohtaisempi edellistä. Sen aika jänne on noin 4-5 kk. Suuremmissa rakennuskohteissa työskentelee useita työryhmiä, kohde jaetaan useisiin osakohteisiin, ainakin runko ja sisävalmistustöihin. Teollisusrakennuksissa ja erikoiskohteissa rakennusvaiheaikataulu laaditaan kaikista työvaiheista. Viikkoaikataulu ja tehtäväsuunnittelu on työnjohdon väline resurssien, laadun ajankäytön ja työn aloitusedellytysten turvaamiseksi. Muita aikatauluja ovat talotekniikan tarkat aikataulut, piirustus-, hankinta- ja viimeistelyaikataulut (Ks RATU 1216-S: Rakentamisen ajallinen suunnittelu)
39 Kuva 30. Hankkeen ohjaustyökaluja (Heikkilä, J,NCC 2011) Aikasidonnaiset kustannukset ovat merkittävän mielenkiinnon kohteena. Aikataulun sopiva kireys, toistuvien työvaiheiden ja sen mukanaan tuoman harjaantuminen ja uuden teknologian: koneohjausjärjestelmien, rakennusrobotiikan ja tietomalliten BIM käyttöönotto ovat tulevaisuuden työkaluja rakentamisen laadun ja tuottavuuden parantamiseksi. Projektien kustannusjakaumat, toteutuneet 100 % 90 % 80 % 18 % 40 % 33 % 25 % 70 % 60 % 31 % 52 % 70 % Urakat 50 % 40 % 18 % 16 % 37 % 53 % Materiaalit Aikasidonnaiset Yhteiskustannukset 30 % 20 % 44 % 30 % 21 % 0 % 22 % 23 % 10 % 0 % 7 % Hanhimaa- Kiistala 12 % 11 % Sillankorjaus Kainuu 2010 C Vt.4 Kemin kohta 8 % 7 % Ruukin kaatopaikan 3.vaihe Oikaraisen silta 20 % 2 % Raitotien saneeraus
40 Kuva 31. Projektin kustannusjakautumia eri tavoin organisoiduissa infrarakennuskohteissa v. 2010-2011 (Tuomas Räinä 2011). Aikasidonnaisia kustannuksia ovat kaikki ne kustannukset, jotka lisääntyvät sopimusperusteisesti kun projektin kesto pitenee. Kirjallisuutta Annala, E. & Hyttinen, R. 1985. Rakentamistalous 4. Tuotannon ohjaus. Helsinki. Rakentajain kustannus Oy. Ballard Glenn, Harper Nigel & Zabelle Todd 2003. Learning to see work flow: an application of lean concepts to precast concrete fabrication. Engineering, Construction and Achtitectural Management. Volume 10.Number 1/2004. pp. 6-14. Halden L. & Berglund J. E. Mitä on operaatioanalyysi. Tapiola. Weilin& Göös. Hiller F.S. & Lieberman G. J. 1990. Introduction to operation research. New York. Mc Graw Hill Publishing Company. Koskela, Lauri,Koskenvesa Anssi&sioi, Jarkko. työmaan toimiva tuotannonohjaus. Opas Last Planner TM menetelmään. Rakennusteollisuus Rt.www.rakennusteollisuus.fi Kankainen & Sandvik. 93.Rakennushankkeen ohjaus. Rakennusteollisuuden keskusliitto. RATU. 103 s. Pelin, Risto. 1990. Projektin suunnittelun ja valvonnan menetelmät. Jyväskylä. Gummerus Rakentamisen ajallinen suunnittelu. 2006. RATU 1216-S. 24 s. Rakentamisen ajalinen suunnitelu. RATU 1216-S. Suunnitteluohje. Räinä, Tuomas. 2011. Projektien aikasidonnaiset kustannukset. Oulu. Oulun yliopisto. Konetekniikan osasto. Diplomityö 111 s.+liitt.2 s SFS 4643. Riihelä. S, Juanto J. & Pitsinki, V. 1992. Rakennustaloudelliset systeemit. Oulu. Oulun Yliopisto. Rakentamistalouden laboratorio. Julkaisu n:o 37. 85 s+ liitt. 5 s. Riihelä Sakari 1992. Rakennustuotantotalous. Kompendi 2. Oulu. Oulun yliopisto. Rakentamistalouden laboratorio. Julkaisu N:o 39.