Hukan mittaaminen paljastaa rakentamisen tuottavuuskehityksen pullonkaulat

Building 2030 –konsortion rahoittaman tutkimushanke “Hukan mittaaminen suunnittelussa ja tuotannossa” arvioi ja testasi monipuolisesti tapoja tunnistaa ja mitata arvoa tuottamattoman tekemisen määrää rakennushankkeissa. Suunnittelun hukan mittaaminen on vaativaa, eikä aiheeseen liittyvää aiempaa tutkimusta ei ole juuri ole, joten hanke oli tässä mielessä uraauurtava. Tuotannon hukan tutkimusta on sen sijaan olemassa enemmän, mutta tämä hanke käytti siihen uudenlaisia tekniikoita ja menetelmiä.

Tutkimuksen havainnot olivat hätkähdyttäviä. Mm. suunnittelutyössä arvoa tuottavan työn osuus oli tutkitussa kohteessa vain noin 17 % ja tietyllä rakennustyömaalla 34 % läsnäolo riitti putkiremontin tehtävien aikataulun mukaiseen toteuttamiseen.

Suunnittelun hukka ilmenee ja vaikuttaa useilla tavoilla

Suunnittelun hukkatyyppejä on mm. Ossi Konielin vuonna 2019 julkaistun diplomityön mukaan viitisentoista. Suunnittelijat joutuvat mm. tuottamaan lähtötiedon tasoon nähden liian tarkkoja suunnitelmia liian aikaisin. Puutteellinen eri suunnittelualojen koordinointi johtaa sekin turhaan tekemiseen. Lukemattomat kokoukset ja kaikille varmuuden vuoksi lähetetyt sähköpostiviestit tuhlaavat projektipäälliköiden ja suunnittelijoiden aikaa silloin, kun niiden sisältö ei edistä työn tekemistä.

Suunnittelun hukka vaikuttaa sekä suunnitteluyritysten oman että muiden osapuolten toiminnan kannattavuuteen. Suunnitelmista tulee puutteellisia tai ne sisältävät suoranaisia virheitä. Suunnitelmamuutosten vaikutukset kertautuvat tarjontaketjussa.

Suunnittelutehtävien läpimenoajat vaihtelevat hukasta johtuen suuresti, kuten tohtorikoulutettava Eelon Lappalainen huomasi analysoidessaan Länsimetron kakkosvaiheen rakennesuunnittelua.

Tutkimusprojektin mukaan suunnittelun hukka on peräisin kahdesta päälähteestä: suunnittelun epävarmuudesta ja puutteellisesta suunnittelun ohjauksesta.  Suunnittelu on luonteeltaan monimuotoista; tiedon virtaus on epävarmaa ja muutoksia syntyy hankkeen myöhäisessä vaiheessa. Myös ulkoiset tekijät, kuten viranomaispäätökset, lisäävät ennakoimattomuutta. Puutteellinen ohjaus taas ilmenee mm. heikkona koordinointina eri alojen välillä, puutteellisena viestintänä ja tiedon saatavuusongelmina.

Suunnittelunkin hukka on mitattavissa

Suunnittelun hukan mittaamiseksi tutkijat kokeilivat eri lähestymistapoja. Lappalaisen tutkimuksessa rakennesuunnitteluun sovellettiin IT-kehityksessä vakiintunutta SCRUM-menetelmää. Siinä työ pilkotaan vakiomittaisiksi sprinteiksi; Länsimetron tapauksessa kahden viikon jaksoiksi. Työn vakiointi helpotti tehtävien toteutuksen vertailua suunnitelmaan ja tarjosi selkeän systeemin läpimenoaikojen laskentaan. Käytössä oli kolme mittaria: ns. Burndown-kaavio (tehtävien toteutuminen verrattuna suunniteltuun), JIRA-ohjelmiston ennustetyökalu ja läpimenoajat.

Lappalaisen valitsemat mittarit kuvastivat suunnittelutyön stabiiliutta, joka indikoi hukan määrää. Lopputulos oli, että suunnittelutehtävien läpimenoaikojen vaihtelu oli suurta. Vuonna 2017 läpimenoajat vaihtelivat 11,5 työpäivän ja 22 viikon välillä. Vuoden 2018 tilanne oli parempi; vaihteluväli supistui 6 työpäivän ja 18 viikon mittaiseksi.

Ergo Pikas puolestaan käytti väitöskirjansa osatutkimuksessa haastatteluja, havainnointia ja ERP-järjestelmien dataa suunnittelun hukan mittaukseen yhteensä 28 hankkeesta. Tulokmerkittävä osa suunnittelijoiden ajankäytöstä ei varsinaisesti tuota arvoa. Havainnoinnin perusteella suunnittelutehtävistä vain 58 % oli todellista suunnittelua, kun loput ajasta oli muutoksia (28 %), odotusta, ohjaustoimintoja ja muita toimintoja. Kaiken kaikkiaan arvoa lisäävää aikaa oli lopulta ainoastaan 17 %.

Muutostyöt ovat merkittävä hukan lähde. Aleksi Aalto selvitteli diplomityössään uudelleen tekemisen osuutta suunnittelussa. Hänen aineistonaan oli 13 500 suunnitelmaa ja 17 700 elementtiä A-Insinöörit Suunnittelu Oy:n Tampereen toimiston kohteista.

Aallon tutkimus osoitti, että revisioiden analysointi kertoo säännönmukaisesti toistuvista ongelmakohdista elementtisuunnittelussa. Suurin revisiomäärä oli julkisivuelementeissä ja erityisesti niissä olevien sähköosien sijoittelu.

Tuotannon hukka on silmin havaittavaa

Tuotantovaiheessa hukka konkretisoituu heikkona työn tuottavuutena, epäoptimaalisena resurssien käyttönä ja aikatauluhaasteina. Hukkaa voi mitata tutkimalla työntekijöiden, materiaalien ja koneiden liikkeitä ja sijainteja työmaalla. Siihen on käytettävissä teknisiä ratkaisuja, kuten mesta- ja kypäräkameroita, sisäpaikannusta, mobiilisovelluksia ja kulunvalvontajärjestelmiä.

Hans Pasila analysoi kypäräkameroilla kuvatun aineiston perusteella asuntorakennustyömaan kipsialakatto- ja väliseinäasentajien työtä. Hän jaotteli sen kolmeen pääluokkaan: arvoa lisäävään työhön, tukeviin toimintoihin ja tarpeettomaan työhön, johon sisältyi mm. materiaalien ja laitteiden etsintä ja siirtely. Selvitys paljasti suurimmaksi hukan lähteeksi juuri viimeksi mainitut, joita oli noin viidesosa aktiivisesta työajasta.

Mestakamerat paljastivat Saara Salerton ja Anton Ruohomäen diplomityötutkimuksissa, että myös tahtituotantoon sisältyy edelleen paljon hukkaa. Salerto tarkkaili kahden Helsingin Kaupunkiympäristötalon työmaan käytävän tapahtumia kuuden viikon ajan. Tahtiaikatauluun jätetyt suuret aikapuskurit aiheuttivat sen, että käytävät olivat tyhjiä suuren osan ajasta. Tuottavaa työtä tapahtui vain noin kaksi tuntia päivässä.

Ruohomäen tutkimalla Vallila Folks Hotelin työmaalla mestan käyttöaste oli kahden viikon aikana 31 % työajasta, kun arvoa tuottavan työn rajaksi lasketaan viisi minuuttia yhtäjaksoisesti. Lyhyitä käyntejä yhdessä hotellihuoneessa oli työpäivän aikana noin 80 kpl. Tyhjän tilan ja turhan liikkumisen hukka oli siis merkittävä jo tässä mittakaavassa.

Maisteriopiskelijoiden erikoistyö vertaili kolmesta valmistuneesta hankkeesta kulunvalvontadataa, aikataulutietoa sekä työmaakokousten pöytäkirjoja. Tuntikirjaukset paljastivat, että urakoitsijoiden työt jatkuivat jopa kuukausia senkin jälkeen, kun työvaiheet olivat kustannusten ja aikatauluvalvonnan osalta valmiita. Työmaalla raportoidut ongelmat, esim. edellisiin vaiheisiin liittyen, hidastivat työtuntien kertymää selvästi. Sähkö- ja putkitöiden tekijöiden haastattelut nostivat suurimmiksi hukan lähteiksi suunnitelmaviiveet ja -muutokset sekä aikataulujen hallinnan.

Miten vähentää hukkaa suunnittelussa ja toteutuksessa

Rakentamisessa hukka on niin jokapäiväistä, että suuri osa tekijöistä ei miellä sitä hukaksi, vaan pitää sitä luonnollisena osana työtä. Ensimmäinen askel hukan eliminoinnissa onkin sen ymmärtäminen ja mittaus. Tutkimus osoitti, että mittaukseen on useita tapoja, joita toivoisi otettavan osaksi työn johtamista ja kehittämistä siinä kuin laatu- ja turvallisuusasiat nyt jo ovat.

Suunnittelun hukan vähentämiseen tutkijat ehdottavat tehtävien eräkoon pienentämistä. Se mahdollistaa tavoitteiden ja tulosten seurannan nopeammin kuin viikkojen tai kuukausien jaksot. Lisäksi se auttaa nostamaan ongelmat esille ajoissa. Sopiva tehtävien suunnittelun ja hallinnan ohjelmisto on tarpeen, jotta prosessitieto on jaettavissa ja se tallentuu oppimista ja jatkuvaa parantamista hyödyttäen.

Tuotannon hukan eliminointi lähtee kokonaisuuksien johtamisesta osaoptimoinnin sijaan. Tahtituotantoon siirtyminen ja siinä prosessivirtauksen parantamiseen tähtäävät toimet ovat hyvä pohja tuottavuuden kasvattamiselle. Nykyistä tarkempi ennakkosuunnittelu ja tavoitteiden konkretisointi viikkotasolle helpottavat hukan havainnointia ja korjaavia toimia ajoissa.

Työnjohdon on otettava tehtäväkseen tuottavan työn edellytysten varmistaminen ja työntekijöiden on puolestaan osallistuttava suunnitteluun ja kommunikoitava johdolle työn edistymisestä ja mahdollisista esteistä. Myös pieniltä tuntuvat asiat, kuten työvälineiden ja tarvikkeiden mukana pitäminen vähentävät hukkaa.

Aalto-yliopiston tutkimushanke on lähtölaukaus erittäin tarpeelliselle jatkotutkimukselle ja kehitystyölle. Nyt, kun hukka on tullut näkyväksi ja mitattavaksi, on helpompi lähteä sitä rakennusalalla määrätietoisesti vähentämään.

Lue lisää aiheesta tutkimuksen loppuraportista: