הנדסה - ניתוח ההשפעה של שיטות ההתקשרות על איכות העבודה בפרויקטי תשתית

המקור: עבודת סמינריון מורחב במסגרת תואר שני בהנדסה אזרחית בטכניון במסלול ניהול הבניה

מנחה: פרופ`ח יחיאל רוזנפלד

1. מבוא

ייזום של פרויקטי תשתית בארץ ובעולם נעשה בעיקר בחסות המדינה ובמימונה וזאת למען ציבור התושבים. בישראל בשנים האחרונות מוקצה תקציב המדינה הנאמד בהיקף של עשרות מיליארדי ₪ בכל שנה ומושקע בפרויקטי תשתית אשר אמורים לשרת ציבור רחב לתקופת זמן ארוכה ולכן יש משמעות גדולה לאיכות תוצרי הפרויקט אשר יכריעו במידה רבה את הקיים של המבנה ואת מידת ההשקעה בתחזוקה. על איכות התוצרים משפיעים כל הגורמים המעורבים ב"שרשרת המזון" - הייזום, התכנון ההקמה והאחזקה (ניהול פרויקט, מתכננים, קבלנים, מפקחים, ספקים, מעבדות וכו`) ולכל אחד מהם תרומה שלו.

בפרויקטים ציבוריים מזמיני העבודה מטעם המדינה הם אלו הקובעים את שיטת ההתקשרות והתנאים החוזיים עם הקבלן/זכיין בהתאם להיקף הפרויקט ואופיו. הקבלן מצידו מתאים את התנהלותו בפרויקט על פי התנאים החוזיים. בשנים האחרונות ישנה מגמה בולטת בישראל בתחום התשתיות לבצע "הפרטה" של מגה פרויקטים ולאפשר לסקטור הפרטי להוביל פרויקטים בשיטות PPP / PFI תוך הערכות מתאימה הן בהיבט הביצועי, תכנוני ומימוני ( ע"י גוף פיננסי מלווה).

מאמר זה מסכם את עבודת הסמינריון המורחב במסגרת לימודי התואר השני בניהול הבניה בפקולטה להנדסה אזרחית בטכניון בהנחיית פרופ"ח יחיאל רוזנפלד.

במהלך העבודה בחנו האם קיים קשר בין שיטת ההתקשרות הנבחרת לבין איכות תוצרי עבודתו של הקבלן ובמידה וקיים, באיזו מידה בא לידיי ביטוי קשר זה בקבלת ההחלטות הכללית של הפרויקט. בארץ לא קיים מאגר מידע הנדסי נרחב לאורך שנים ולכן לא היה באפשרותנו לבחון את הקשר בין האיכות לשיטת ההתקשרות על פי מדדים הנדסיים.

2. סקירת שיטות ההתקשרות

בחירה של שיטת התקשרות אינה משימה קלה ודורשת התחשבות בהרבה פרמטרים שמזמין העבודה צריך לקחת בחשבון וזו בעצם דומה למדידת חליפה למידה. הליכה "עיוורת" אחר שיטה מבלי לבחון את יתרונותיה וחסרונותיה וכן התאמתה לתנאי הפרויקט יכולה להביא לתוצאות של אי עמידה ביעדי הפרויקט (עלות,זמן ואיכות).

מתוך הנתונים שבדקנו בישראל אין השקעה בפיתוח של שיטות התקשרות מתקדמות ורובן ככולן מועתקות מחו"ל (ארה"ב ובריטניה בעיקר) ומותאמות לתנאי הארץ. פיתוח של שיטות התקשרות אינה משימה פשוטה ונעשה באופן ממוסד על ידי גופי מחקר יעודיים למשל :Design Build Institute Of America בארה"ב אשר מפתח תתי שיטות השייכות למשפחת ה- Design Build. לפי סקר שפורסם ב 2008 בארה"ב ע"י ה- NCHRP (NATIONAL COOPERATIVE HIGHWAY RESEARCH PROGRAM ) נסקרו 17 שיטות התקשרות שונות אשר נמצאות בשימוש בפרויקטי תשתית ברחבי ארה"ב.

בארץ השיטה המסורתית של קבלן ראשי (כתב כמויות מפורט) לביצוע הועברה בירושה משלטון המנדט הבריטי ועד היום הפופולארית שבהן וזאת למרות חדירה לשוק הישראלי בעשור של שיטות נוספות כגון : DB,BOT.

פירוט השיטות המקובלות בארץ ובעולם:

קבלן ראשי לביצוע – כתב כמויות
תכנון - ביצוע (Design Build – DB)
BOT - בנייה, תפעול והעברה למזמין (Build, Operate, Transfer), PFI
פאושלי (Lump Sum)
דרישות תפקוד (Performance Contracting)

השיטה האחרונה הינה שיטה נוספת הנמצאת כיום בשלבי מחקר בארה"ב ויתכן כי תתאים לתנאי הארץ במצבים מסוימים.

3. האם מתקיים קשר בין שיטת ההתקשרות לאיכות ?

3.1 כללי

הנחת היסוד היא שהן מזמין ציבורי והן מזמין פרטי מעוניינים תמורת השקעתם הפיננסית ובפרק הזמן המתוכנן לקבל מבנה איכותי ובר קימא. בפרויקטי תשתית המזמין בד"כ ציבורי. הנחה זו צריכה לעבור בצורה ברורה מהמזמין לכלל הגורמים המעורבים בפרויקט (מתכננים, מנהלי פרויקטים, קבלנים, קבלני משנה, ספקים, ב"א,ה"א,יועצים ועוד נותני שירותים בפרויקט). שיטת התקשרות בין המזמין לקבלן מכילה "כללי משחק" שונים לרבות : חוזה, מפרטים, רמת פירוט בתוכניות, אופן המדידה והתשלום, מימון, דרישות לאחריות ולבדק וכו` ולכן בחירה בשיטה כזו או אחרת תשפיע על ההתנהלות והאינטרסים של הצדדים המעורבים וכנגזרת תהיה השפעה על איכות התהליך והמוצר הסופי. במסמכי המכרז השונים, על פי שיטת ההתקשרות, יכול המזמין להכתיב מראש את שיטת בקרת האיכות וניהול האיכות .

מתוך סקר ספרותי שבוצע ניתן לראות שיזמים שנתנו לאיכות מעמד וחשיבות, התייחסו בצורה עניינית לכך במסמכי המכרז ונתנו לאנשים הממונים על האיכות מעמד וסמכויות כך גם הסיכוי לתוצר סופי איכותי יותר גדל. לדוגמא : בכביש חוצה ישראל (BOT ) שיטת ניהול האיכות הוכתבה כ- QA/QC, QA קיבל מעמד במבנה הארגוני והכפיפות ישירות למנכ"ל. שיטת בקרת האיכות הוכתבה במפרטי הביצוע וכן בדרישות ומדדים לאיכות המיסעה בתקופת האחזקה לדוגמא נוחות נסיעה על פי ערך הגליות (IRI). בכך יצרו מנגנון שהקבלן המבצע נרתם לאחריות מקיפה על המוצר הסופי ובכך הקטין משמעותית את תקציב האחזקה.

בעניין קביעת דרישות האיכות במפרט ישנן שתי גישות עיקריות:

1. פירוט התהליך ודרישת איכות סופית – בגישה זה מוצג מפרט לבחירת חומרים, תיאור תהליך הייצור, שינוע והובלות, תיאור תהליך ביצוע והתקנה וכן בדיקות בתהליך שצריך לעבור ( מקדימות , במהלך ובסוף התהליך) . במידה ומתקיימות כל דרישות המפרט מצופה שהעבודה תעמוד בדרישה הסופית (כמתואר בסעיף הבא). בד"כ זו הגישה המקובלת במפרטי הביצוע בארץ.

2. דרישות סופיות (Performance) - בגישה זו איןפירוט של כל תהליך הייצור והביצוע ויש רק דרישות סופיות מהמבנה והצפי להתנהגות והתדרדרות של רמת איכות המבנה על ציר הזמן.

לדוגמא: גליות

דרישות הסופיות של גליות המיסעה האספלטית בתקופת ההקמה, כלומר בגיל 0 (יום המסירה) ,מתוך המפרט הכללי לעבודות סלילה וגישור, מפורטים להלן ערכים מרביים ל מג"ב100 מ` (מדד גליות בינלאומי):

שכבת תשתית אספלטית – 3.0
שכבה מקשרת – 2.5
שכבה נושאת עליונה – 1.4
שכבת ציפוי – 1.0

במהלך בתקופת הבדק ל 5 שנים - תוספת לערכי הסף בשיעור של 0.1 מטר/ק"מ לשנה.

בסוף תקופת הבדק ל 5 שנים - התוספת לערכי מג"ב 100 הנדרשים בתחילת תקופת הבדק לא תעלה על 0.5 מטר/ ק"מ.

אינדקס מצב פני המיסעה PCI.

המודל ההנדסי של מדד PCI (Pavement Condition Index) ,אינדקס מצב פני המיסעה ,הוא למעשה מתן ציון נומרי ,בין 0 (מבנה הרוס) ל 100 (תקין לחלוטין) , למצב פני הכביש וזאת על פי שקלול מצב הופעת נזקים ידועים מראש (בארץ אומצו בסה"כ 11 סוגי נזקים מתוך קטלוג הנזקים של AASHTO) ודרגת חומרתם (3 דרגות :קל,בינוני,חמור).

ציון ה PCI לקטע כביש מסוים ובגיל נתון מחושב על ידי נתוני סקר שצריך לבצע באמצעות מכשור מתקדם (רכב ייעודי עם מצלמות ומחשבים). ניתוח נתוני הסקר שהם קטעי וידאו מצולמות מבוצע על ידי מפענחים אנושיים היושבים מול צגי מחשב ומריצים את הכביש. על המפענחים לזהות נזקים תוך כדי ריצת הסרט ולמפות את איזורי הנזק ואת דרגת חומרת . לבסוף מבצעים סכימה של כל השטחים לפי סוגי הנזקים ודרגת חומרתם והכביש מקבל ציון.

דרישות הסופיות של PCI בתקופת ההקמה, כלומר בגיל 0 (יום המסירה) הינו ציון 100 עבור כל ק"מ נתיב ,ומתוך המפרט הכללי לעבודות סלילה וגישור, מפורטים להלן ערכים מרביים ל PCI בתקופת הבדק ל 5 שנים מותרת ירידה בשיעור מרבי של 2נקודות לשנה לק"מ נתיב. ובסוף התקופה הציון לא יפחת מ 90 עבור על ק"מ נתיב.

המודל התאורטי של התדרדרות ה- PCI מתאפיין בעקומת S כמתואר בגרף הבא:

מתוך הגרף ניתן להסיק:

משנה מסוימת (בגרף מה-12), קצב ההתדרדרות של הכביש הופך מהיר יותר ועל פי הציון הנומרי ניתן גם לתת ציון איכותי.
ציון האיכות מתקשר למשמעות הנדסית-כלכלית. במידה ולא מבצעים פעולות תחזוקה בזמן המתאים ("שב ואל תעשה") החל מהשנה ה-12 הטיפול הופך למורכב יותר הנדסית (קירצוף וריבוד עמוק יותר) וכמובן יקר יותר.
טיפול מונע בזמן המתאים יאריך את קיים הכביש ויהפוך את התחזוקה לכלכלית יותר על ציר הזמן.

לכן ניתן לראות קשר ברור בין השגת האיכות לבין הפן הכלכלי. ותמיד עולה השאלה אצל כל אחד מהצדדים : האם ניתן היה לבצע את הפרויקט בפחות כסף ולשמור על אותה איכות ? האם ניתן להגיע לנק` האופטימום שבא במינימום עלויות מקבלים איכות סבירה.

3.2 איכות התשתית בעיני המשתמש

לאיכות המבנה ועמידה בדרישות התפקודיות של המבנה יש ערך כלכלי והוא בה לידיי ביטוי למזמין בעלויות התפעול והתחזוקה של המבנה. בפרויקטי תשתית המשמש הסופי אינו המזמין והוא לדוגמא: נהג בכביש, טייס מטוס נוסעים (מסלול המראה /נחיתה), אזרח ששותה מים מברז (מים שעברו התפלה), נוסע ברכבת וכו`. כידוע, המשתמש אינו חלק מתכנון ואיפיון הפרויקט (האזרח לא קובע איפה תעבור הרכבת או איפה יסללו כביש) אלא הדבר נעשה באמצעות גופי התשתית מטעם המדינה.

משכבר החליט האזרח להשתמש בתשתית על המדינה לספק לתושביה תשתית ראויה ואיכותית. לכן קביעת מדדי האיכות ודרישות התפקוד חשובים לכל אורך חיי המבנה.

דוגמא : בפרויקטי סלילה מדד הגליות (IRI) שנמצא במפרטי עבודות האספלט נקבע משיקולים הנדסיים-כלכליים של משתמשי הדרך והתרומה/נזק למשק המדינה.גליות הינה סטייה של השכבה הסלולה מפני מישור הסלילה המתוכנן האידיאלי אשר גורמת לקפיצות הרכב הנוסע ומשפיעות על איכות הנסיעה.

בודקים גליות מפני שהיא משפיעה על:

איכות הנסיעה
יכולת החיזוי במניעת הידרדרות המיסעה
הקטנת עלויות תפעול כלי הרכב
הקטנת עלויות המשתמש עקב אובדן זמן

להלן מס` גרף הממחיש את הנושא (נלקח מתוך עבודה שביצע ד"ר חיים אבירם למעצ). מתוך הגרף הבא ניתן להסיק כי מערך גליות מסוים ( נניח 3 ומעלה בקטגוריית "רכב כבד") מהירות הנסיעה משתנה כלומר הנהג והמשאית משקיעים אותה כמות אנרגיה אך מקבלים ערך נמוך יותר במהירות הנסיעה קצב הדעיכה אינו לינארי אלא יש נפילה בערכים בצורה תלולה.

השפעת הידרדרות על מהירות נסיעה:

לסיכום הדוגמא, במידה והכביש יהיה עם גליות גבוהה כלומר שלא יהיה נוח (קפיצות במהירויות ) ועלויות התפעול של כלי הרכב גבוהות (משפיע מאוד על הנהגים המקצועיים) וכן לנהג יהיו חלופות בבחירת נתיב נסיעה חלופי , יתכן כי רמת הביקוש בכביש תרד. נתון זה צריך למשל לעניין מאוד זכיין של כביש בשיטת BOT (כמו דרך ארץ) אשר התקבול מכביש האגרה נקבע על ידי הגבייה ממשתמשי הכביש וככל שירד הביקוש כך תפחת ההכנסה.

3.3 השוואת נתוני איכות מפרויקטים בשיטות התקשרות שונות

מטרתו של פרק זה בעבודה היה להציג נתוני איכות ממגוון פרויקטים עם שיטות התקשרות שונות ולנתח אותם על ציר הזמן ולבחון כיצד השפיעה שיטת ההתקשרות על האיכות. לצערנו, עד למועד סיום העבודה לא הצלחנו לאסוף מספיק נתונים וזאת מכיוון שבארץ הדרישה לערכי גליות, PCI ומדידת אגני שקיעות החלו רק בשנים האחרונות כך שאין מספיק פרויקטים שהסתיימו ויש נתונים לאורך מס` שנות שירות. לכן, המצב כיום אינו מאפשר לבצע מחקר מלא ומעמיק ולכן רצוי ומומלץ לחזור על הפעולות המוצגות בעוד מספר שנים (2-3 שנים) כשכמות המידע תהיה מלאה ורחבה יותר. מזמיני עבודה כדוגמת מעצ הכניסה את נושאי האיכות כחלק בלתי נפרד ממפרטי הביצוע והאחזקה וכן פועלת בשיטתיות ובעקביות מזה שנתיים לסקר מקיף בכל רשת הדרכים אשר באחריות, קליטה ועיבוד המידע למערכת ייעודית (מנ"א – מערכת ניהול אחזקה). נתונים על כבישים בשיטת DB בישראל עדיין אין מכיוון שהכבישים טרם הסתיימו (כביש 40 עוקף ב"ש, כביש 77 המוביל-ישי) . כביש 431 שנבנה בשיטת PFI רק נכנס לתפעול בפברואר 2008 כך שאין נתונים מצטברים לאורך מס` שנים.

3.4 סיכום

נתוני האיכות ודרישות התפקוד משפיעות על שיקולי התכנון, ביצוע ואחזקה המבנה. במקרה שהזכיין מקבל תקבול בעבור שימוש בנכס והוא נמדד בעיני המשתמש האיכות משפיעה גם על הכנסותיו. במצב שבו אחריות על איכות המבנה עוברת לרשות זכיין (בתפעול או באמצעות בדק לתקופה ממושכת) כלומר בשיטת התקשרות של PPP או DB ההשפעה על האיכות ניכרת והופכת להיות האינטרס של הזכיין בעוד שבשיטה המסורתית כשתקופת הבדק יחסית קצרה עיקר רצונותיו של הקבלן הם לסיים את העבודה בזמן , לקבל את כספו ולצאת מן האתר. אין לקבלן מחשבה לטווח ארוך ולכן מטרתו היא לעמוד בדרישות המינימום שהציב המזמין.

4. ניתוח הסקר

במסגרת העבודה החלטנו לבחון את עמדות המעורבים בפרויקטים מכיוונים שונים בהקשר של בחירת שיטת ההתקשרות וההשפעה האפשרית על האיכות. בחינה זו נעשתה באמצעות סקר ובאמצעות ראיונות שערכנו עם בכירי המנהלים העוסקים בתחום. בהמשך תוצגנה 2 שאלות מתוך הסקר הרלוונטיות לנושא המאמר.

פילוח הנשאלים

השאלון נשלח לכ-400 אנשים המעורבים בענף התשתיות מכיוונים שונים. סה"כ ענו 44 אנשים (כ-10%).כמו כן התקבלו מספר תגובות (כ-25 אנשים) המציינות כי אין להם ידע המתאים לענות על השאלון. שאר הנמענים לא הגיבו לשאלון. רוב הנשאלים הינם מהנדסים אזרחיים בעלי ניסיון של 10 שנים ומעלה המתעסקים בעיקר בניהול פרויקטים מטעם היזם או מטעם הקבלן. חלק קטן הינו אוכלוסיית המתכננים. לרוב הנשאלים ניסיון בכתב כמויות או בפאושלי אך רק לחמישית מהנשאלים ניסיון בתכנון ביצוע או ב-BOT/PFI.

4.1 איכות התוצר ביחס לשיטת ההתקשרות

ישנה תמימות דעים כי 3 השיטות (DB, PFI/BOT) ישנו שיפור משמעותי באיכות התוצר ביחס לשיטת כתב הכמויות לעומת השיטה הפאושלית שבה יש תמימות דעים כי איכות התוצר נמוכה יותר.

4.2 השיטה המומלצת בהיקף גבוה

עבור מע"צ, 3 השיטות מומלצות בציון גבוה במיוחד ואילו הפאושלית אינה מומלצת כלל. עבור משהב"ט ישנו אחוז קטן הממליץ על DB כשיטה אפשרית אך כלל השיטות אינן מומלצות. עבור משרד ממשלתי אחר – דומה למעצ אך באחוז נמוך יותר. עבור המגזר הפרטי – DB ופאושלי הם המומלצים.

5. סיכום ומסקנות

5.1 על פי הנתונים שנבחנו בעבודה זו בארץ ובעולם שיתוף המגזר הפרטי במימון פרויקטים גדולים מביאה להעברת מרכז הכובד מבחינת האחריות ונטילת הסיכונים מהמזמין לקבלן. ככל שאחריות הקבלן גדלה ומשכה ארוך יותר כך גם המוטיבציה שלו להשגת איכות בעבודה עולה.

5.2 שיטות התקשרות PPP החלו את דרכן בארץ לפני כעשור עם פרויקט כביש 6 בשיטת ה BOT ומאז כמות הפרויקטים גדלה.עד כה בוצעו במדינה בפרויקטי תשתית בשיטת ה PPP בכ- 7 מיליארד דולר ובכוונת המדינה להמשיך ולהוציא פרויקטים בשיטה זו בעיקר משיקולים כלכליים.

5.3 כביש 6 הביא לשינוי בתפיסת ניהול האיכות כאשר הופעל מנגנון של בקרת איכות על ידי הקבלן והבטחת איכות על ידי המזמין וכן מדדי איכות לכביש לאורך תקופת האחזקה המעלים את הנוחות והבטיחות של משתמשי הדרך. על פי סקר הספרות, הראיונות שקיימנו והסקר שהופץ, ניתן לומר כי יש סיכוי רב לקבלת מוצר איכותי יותר בשיטת ה- PPP.

6. ממצאים נוספים

6.1 קיימים מספר קבלנים מצומצם המסוגלים להתמודד בפרויקטים המורכבים ולעיתים אף נדרש שיתוף קבלנים מחו"ל (JV). הקבלנים הללו יוצרים מעיין "מעגל סגור" של קבלנים המסוגלים לעמוד פיננסית (כוח מימון) והנדסית (תכנון, ביצוע, אחזקה) בדרישות ולמעשה העבודות בשוק מתחלקות ביניהן.

6.2 הכנת הצעה למכרז של PPP או DB דורש השקעת משאבים גדולה הנמשכת מס` חודשים ארוכים. הנושא בא לידי ביטוי בעלות של עשרות עד מאות אלפי ₪. לא כל קבלן מסוגל לעמוד בכך ורוב מזמיני העבודה אינם מפצים/מחזירים הוצאות לקבלן. זהו כסף שיורד לטמיון במידה והקבלן לא זוכה.

6.3 במשק התשתיות, מאז תחילת פרויקט כביש 6 ניתן להבחין בשיפור בתהליכי ניהול ובקרה בקרב המתכננים, המזמינים והקבלנים. השוק יצר סטנדרטיים טובים יותר בתהליך האיכות. שיטות ההתקשרות גרמו לכך שמתכננים החלו לעבוד יותר עבור קבלנים ( בעבר היה נהוג שהמתכננים עובדים תחת המזמין ) וקבלנים הפכו ל"ראש גדול " בכך שתחום אחריותם גדל.

6.4 שיטות PPP ו DB מערבות את הקבלנים בשלבי התכנון ותורמת למציאת פתרונות יעילים יותר (Value Engineering) ומיצוי הפוטנציאל הופכות את הפרויקטים לכדאיים וכלכליים יותר.