שיטת Lean Construction לפרויקטים של תשתיות ופיתוח

פרופ' רפאל זקס | אינג' ערן הרוניאן

מלווי מחקר: אינג' יונתן אופק | אינג' חיים ליברמן | ד"ר דורה זאל | אינג' חמוטל בן-יעקב | אינג' אייל אמרוסי

תקציר

גישת Lean Construction) LC) לניהול הייצור התפתחה בסביבה של פרויקטי בנייה, ויושמה בהצלחה בפרויקטי בנייה רבים. לעומת זאת, יישום LC בפרויקטי תשתיות וסלילה בהם אופי המוצרים והתהליכים שונים מאלו המצויים בפרויקטי בנייה נמצא עדין בשלבים ראשונים. עם זאת, כבר כיום ניתן לראות שימוש בכלים של LC עבור תכנון וניהול הביצוע, וכן שימוש בשיטות התקשרות שיתופיות המאפשרות יישום בר קיימא של גישת LC.

השערת המחקר היא שהשוני המהותי הקיים בין התהליכים והמוצרים בפרויקטי פיתוח לעומת פרויקטי בנייה דורש עבודת פיתוח ייעודית לצורך יישום מוצלח של שגישת LC.

בפרויקטי בנייה המוצרים ניתנים להגדרה באופן דיסקרטי (דירות, קומות, בניינים). לעומת זאת, בפרויקטי פיתוח המוצרים רציפים, נפרסים על תוואי גאוגרפי נרחב, ומחולקים באופן מלאכותי. בפרויקטי בנייה קיים קשר ישיר בין המוצר ללקוח הקצה, אשר יכול להשפיע על האפיון ועל התכן. לעומת זאת, בפרויקטי פיתוח אין קשר ישיר כזה. בפרויקטי בנייה, מעורבים הרבה קבלני משנה מקצועיים המבצעים מגוון מלאכות באצוות עבודה מתוכננות מראש והאתגר המרכזי הוא החלקת המשאבים ותיאום בין קבלני המשנה. לעומת זאת, בפרויקטי פיתוח, יש פחות מלאכות, מעט קבלני משנה ייעודיים, המשאב המרכזי הוא הציוד המכני-הנדסי (צמ"ה), והמשימה הניהולית מתמקדת בייעול תהליכי העבודה בהתחשב באילוצים החיצוניים (צדדי ג' למיניהם). על כן, לא מפליא שגישת LC שפותחה כדי לתמוך בניהול הייצור בפרויקטי בנייה, אינה מיושמת באופן משמעותי בפרויקטי פיתוח.

כדי ליישם גישה שיטתית לניהול הייצור בפרויקטי פיתוח, נדרש פיתוח בסיס תיאורטי מוצק אשר יקנה הבנה של מהות המוצרים והתהליכים. תיאוריות הייצור הקיימות בייצור חרושתי ובבניה אינן נותנות מענה למאפיינים הדיאלקטיים הקיימים בפרויקטי פיתוח: (א) ביחס להגדרת המוצר - כל פרויקט מהווה מוצר חד פעמי, אולם מוצר זה מורכב מכמויות גדולות של מוצרים סטנדרטיים; (ב) ביחס לתהליכי הייצור – ישנה דומיננטיות מובהקת של כלי הצמ"ה המשמשים כמשאב העיקרי בתהליך הייצור, אולם משטר העבודה מתבסס על האינטואיציה והניסיון של מנהלי העבודה ולא על מערכות תזמון והפעלה ממוחשבות ו/או אוטומטיות. במצב זה, קשה לזהות מהי אסטרטגיית הייצור המתאימה ביותר.

תיאוריית ייצור חייבת להתבסס על הגדרה ברורה של מוצרים. סכמת מידע הינה מודל אבסטרקטי המייצג את המוצר על מרכיביו ומאפייניו השונים. ישנן סכמות מידע מפורטות ומוגדרות היטב של פרויקטי בנייה. אין סכמות מידע מלאות של פרויקטי פיתוח, ובהתאם גם תיאוריית הייצור לוקה בחסר. ככל שסכמות המידע יהיו מפורטות ומדויקות, כך יתאפשר ליישם גישה מבוססת והולמת של ניהול הייצור.

בשנים האחרונות חלה קפיצת מדרגה טכנולוגית בתחום האוטומציה והניטור בעבודות סלילה. המידע שמתקבל ממגוון אמצעי הניטור מספק תיעוד גולמי מפורט של העבודה שנעשתה. על מנת לנתחו באופן שיטתי בפרספקטיבה של ניהול הייצור, יש לקשור את המידע הגולמי לסכמת מידע.

סקר הספרות סוקר את ה-state of the art ביישום LC בפרויקטי תשתית ופיתוח. חלקו הראשון מתמצת את הבסיס התיאורטי של LC. חלקו השני מתאר את הניסיון ביישום LC בפרויקטים אלה ברחבי העולם, אשר מוגבל בעיקר לשיטות התקשרות שיתופיות. החלק השלישי פותח את נושא ניהול הייצור בפרויקטי תשתית, והחלק הרביעי מתייחס לקשר בין אמצעים טכנולוגיים לבין ניהול בשיטת LC.

סכמת המידע מבוססת על העיקרון של חלוקת המוצר הרציף לתת מוצרים בדידים, באופן המאפשר קיבוץ תת-מוצרים לאזורי עבודה וחבילות עבודה כחלק מתהליך תכנון הייצור. סכמת המידע מאפשרת אגירה וניתוח שיטתית של המידע הגולמי שמתקבל מהסנסורים המותקנים על הכלים המכניים ההנדסיים המופעלים בפרויקט.

נוסחו שני סוגים של מדדים לתכנון ובקרה של תהליך הייצור. הסוג הראשון הינו מדדים להערכת אמינות תהליך התכנון, והם מבוססים על המדדים הקיימים בשיטת 'המתזמן האחרון'. הסוג השני הינו מדדים לניתוח זרימת תהליך הייצור, תוך התאמת מושגים ובפרמטרים הנפוצים בעולם הייצור הבדיד, ופיתוח מדדים חדשים. מדדים אלה מאפשרים כימות של היקף הבזבוזים בפרויקט, והצגת תמונת מצב ויזואלית אודות איכות זרימת תהליך הייצור בזמן אמת בפני צוות הפרויקט.

במהלך המחקר נערכו שני חקרי מקרה. חקר המקרה הראשון התבסס על נתונים שנאספו מפרויקט פיתוח מגרש חניה. חקר מקרה זה כלל הדגמה של סוגי המדדים שניתן לחשב על בסיס המידע הגולמי כשהוא מקושר אל סכמת המידע. חקר המקרה השני כלל תצפיות ואיסוף נתונים מפרויקט פיתוח מאגר מים, חלק מפרויקט רחב יותר של אגירה שאובה. חקר מקרה זה כלל יישום מלא של סכמת המידע והמדדים, וכן הדגמת כימות היקף הבזבוזים בפרויקט והערכת איכות זרימת תהליך הייצור (באמצעות המדדים).

תרומת המחקר העיקרית היא שיטה לאפיון מוצרים, אופרציות ותהליכי העבודה רציפים של עבודות הסלילה או עבודות הנחת קווי אספקה בפרויקט פיתוח תשתיות, במונחים של עצמים בדידים. בכך, המחקר מתווה את הדרך להתייחס לעבודות אלה במונחים של ניהול הייצור. סכמת המידע מאפשרת הגדרה דינאמית של חבילות העבודה המתוכננות, וניטור חבילות העבודה שבוצעו על בסיס נתונים המתקבלים מהסנסורים המוכרבים על כלי הצמ"ה בפרויקט. המדדים מאפשרים הערכת איכות זרימת תהליך הייצור, זיהוי וכימות הבזבוזים בתהליך, והערכת פריון העבודה.

המחקר מהווה בסיס לכל קבלן או מזמין עבודה ציבורי המעוניין באימוץ העקרונות של Lean Construction בעבודות פיתוח תשתיות. תוצאת לוואי מעניינת וחשובה של המחקר היא מדידה בלתי אמצעית של פריון העבודה בחקר המקרה של מאגר המים. היקף הבזבוז (לפי הגדרת עקרונות ה-LEAN) היה כ-50% מסך השקעת המשאבים בפרויקט. ככל שנתון זה הנו אופייני לשיטות העבודה הנהוגות, אזי יש מכרה זהב זמין וממתין לכל קבלן אשר יאמץ את שיטות ניהול וניטור הייצור המוצעות במחקר זה.

למחקר המלא