DLACZEGO STANDARDY BIM NIE POPRAWIAJĄ WYDAJNOŚCI W BUDOWNICTWIE?

Procesy budowlane w porównaniu z innymi gałęziami gospodarki (1) od dawna charakteryzują się niską wydajnością, stanu tego nie zmieniło wprowadzenie po 1960 r. technik komputeryzacji. Obecnie dalej dokonuje się kolejnych prób cyfryzacji w inwestycjach budowlanych, tym razem zorganizowanych w postaci modelowania informacji o obiektach budowlanych (BIM) i towarzyszących temu standardów w oczekiwaniu na uzyskanie poprawy stanu tej gałęzi gospodarki.

Należy usystematyzować pewne pojęcia związane z charakterem procesów gospodarczych. Przede wszystkim trzeba dokonać analizy metod zarządzania procesami, a później dopasować do tego odpowiednie standardy postępowania.

Metody zarządzania

Upłynęło równe 110 lat od publikacji książki Frederica W. Taylora „The Principles of Scientific Mana-gement” („Zasady naukowego zarządzania”). Autor zawarł w niej analizę metody naukowego podejścia do zarządzania procesem załadunku kawałków przetopionej rudy żelaza na terenie huty Bethlehem w Pennsylvanii (USA). Eksperyment przeprowadzono od 1899 do 1901 r. (gdy Taylor został zwolniony), ale kolejne lata wykazały wielkie niedociągnięcia formalne i badawcze eksperymentu, co w końcu zakwalifikowało go do pseudonaukowych bredni. Ważniejsze okazały się jednak jego skutki dla całej światowej gospodarki. Skrócony opis eksperymentu znajdziemy w artykule Matthew Stewarta na podstawie jego książki „The Management Myth” (2).

Eksperyment Taylora zapoczątkował dwa podstawowe nurty

Pierwszym z nich był stworzony, nieznany do tej pory w biznesie poziom kontrolny, na który składały się grupy ludzi niewykonujących pracy załadunkowej, ale obserwujących proces i mierzących jego wyniki przy pomocy stoperów. W wyobraźni Taylora miał to być zaczątek nowej klasy pracowników, czyli menedżerów, sprawujących naukową kontrolę nad niewykwalifikowanymi robotnikami.

Długofalowym efektem tego podejścia stało się powstanie kierunków edukacji menedżerskiej na światowych uniwersytetach, agencji consultingowych w dziedzinie zarządzania i tworzenia strategii oraz kursów zarządzania z certyfikatami. Przełożyło się to na wygenerowanie w przedsiębiorstwach wielopiętrowych hierarchii menedżerów i trwa aż do dzisiaj. W zasadność takiego działania uwierzył cały świat (z wyjątkiem Japończyków), a wytłumaczenie zjawiska może być tylko jedno: metoda ta pasowała powstającej na jej podstawie grupie „tych lepszych” pracowników w białych kołnierzykach.

Ale była też druga, pozytywna strona eksperymentu, czyli naukowe podejście do analiz procesów przemysłowych, operujące faktami oraz dokładnymi informacjami z obserwowanych działań. Przykładowo, współczesny Taylorowi inżynier Henry Laurence Gantt wypracował w 1919 r. znane w budownictwie diagramy harmonogramów dla wizualnego przedstawienia przepływu pracy.

Metoda Taylora (zwana „tayloryzmem”) zakładała, że mądrzy ludzie (menedżerowie) układają kroki procesów, a pracownicy (mniej rozgarnięci) je wykonują.

Walter Shewhart, którego idee dały początek cyklowi PDCA poprawy procesów przemysłowych dla ciągłego doskonalenia, wypracował w latach 20. XX w. w laboratoriach koncernu Bell tzw. karty kontrolne działań w procesach.

Konsultant Shigeo Shingo także zaczerpnął z eksperymentu Taylora pomysł na naukowe analizy, tworząc z głównym inżynierem Toyoty Taiichi Ohno efektywny system produkcji Toyota Production System (TPS), w którym pracownicy dokonują korekt procesu, posiadając autoryzację samodzielnego działania, a nad sobą średni management jako wspierających coachów, a nie kontrolerów.

Było to także istotą prac W. Edwardsa Deminga, który nauczał, iż menedżerowie muszą przestać opierać się na inspekcji dla osiągnięcia jakości, a za to powinni skoncentrować się na poprawie procesów produkcyjnych i wbudowywaniu jakości w produkty.

Konsekwencją panującego nadal „złego” kierunku tayloryzmu jest podział na osobne warstwy zarządzania oraz działań operacyjnych. Tu dochodzimy do ważnego rozróżnienia, jakiego trzeba dokonać w przypadku BIM.

Zarządzanie a operacje

Każdy proces budowlany można zapisać w postaci odwzorowanego strumienia wartości (ang. Value Stream Mapping – VSM) z metodyki lean. VSM polega na zdefiniowaniu w inwestycji budowlanej wszystkich podmiotów, stacji procesu oraz strumienia przepływu informacji, materiałów i czynnika ludzkiego, aby potem dokonać analizy dróg przepływu tych elementów w celu identyfikacji miejsc występowania strat (jap. muda). Poprawy dokonujemy przy pomocy zogniskowanych na konkretny problem działań o nazwie kaizen (ciągła poprawa) w cyklach PDCA (ang. Plan-Do-Check-Adjust, czyli zaplanuj-wykonaj-sprawdź-popraw). Oba te zalecenia znajdują się już w normach, zarówno PN-EN ISO 9000 dla kontroli jakości, jak i PN-EN ISO seria 19650 dla BIM.

Schemat VSM dzieli się na trzy części: przepływ informacji, prze-pływ materiałów i związanej z nimi pracy oraz linijkę czasu.

Ponieważ seria norm ISO 19650 dotyczy tworzenia informacji, jej wymiany, magazynowania oraz bezpieczeństwa, nałożenie tych standardów na schemat VSM ukazuje jasno ich ograniczony wpływ na procesy budowlane. Żadna z części norm BIM dla tworzenia i dostarczenia zasobu (19650, nr 1 i nr 2) nie zawiera wzmianki o sposobach wykonywania pracy w procesie inwestycyjnym, a to jest właśnie wartość, którą otrzymuje klient (zamawiający).

Istotą nieefektywności standaryzacji BIM jest jej koncentracja na zarządzaniu, a nie na działaniach operacyjnych, jedynych, które prowadzą do tworzenia czegoś, za co klient jest skłonny zapłacić. Trzeba sobie powiedzieć jasno: menedżerowie nie tworzą wartości dla zamawiającego, bo ta powstaje tylko na placach budowy oraz w biurach projektowych na komputerach inżynierów.

Standaryzacja BIM to standaryzacja informacji w warstwie zarządzania (tayloryzm), natomiast standaryzacja procesów operacyjnych (na bazie naukowego podejścia, a nie prognoz czy przewidywań typu Metoda Ścieżki Krytycznej) w branży budowlanej w Polsce nie istnieje. Sporadyczne jej występowanie na świecie ma miejsce w przypadku podmiotów, które zdecydowały się przejść na metodykę lean w budownictwie w sposób kompletny, jak np. organizacja służby zdrowia w USA – Sutter Health w swoich inwestycjach od ok. 2003 r.

Cechą „złego” tayloryzmu, która cały czas uniemożliwia poprawę procesów na świecie, jest podział na tych, którzy myślą i tych, którzy są „od roboty”. Skutkiem tego jest antagonistyczne nastawienie we wszystkich działaniach, gdzie występują wspólnie menedżerowie i pracownicy. Brak uporządkowania działań operacyjnych przy pomocy odpowiednich standardów, promujące antagonizm umowy oraz zarządzanie przy pomocy komenderowania i kontroli (ang. command and control) to mur kiepskiej wydajności, którego nie przebije żadna cyfryzacja.

Trafnie ujął to w latach 80. Konosuke Matsushita (twórca giganta elektronicznego Panasonic): „My (Japończycy) wygramy, a zachodni świat przemysłowy przegra; […] powody porażki są w was samych. Wasze firmy są zbudowane na modelu Taylora. Co gorsze, wasze głowy również. Jesteście głęboko przekonani, że gdy wasi szefowie myślą, a pracownicy kręcą śrubokrętami, to jest to właściwa metoda prowadzenia biznesu. Istotą zarządzania jest przeniesienie idei z głów szefów do głów pracowników. My jesteśmy poza waszym nastawieniem. My wiemy, że biznes jest aktualnie tak złożony, przeżycie firm tak ryzykowne w środowisku, które jest coraz bardziej nieprzewidywalne, konkurencyjne i pełne niebezpieczeństw, że ich dalsza egzystencja zależy od codziennej mobilizacji każdej uncji inteligencji” (3).

W takim środowisku standaryzacja BIM jest dodatkowym obciążeniem pracowników liniowych w branży budowlanej, a więc do ich zmagania się z chaosem, jaki panuje na placach budów, dokładane są w postaci narzędzi kontrolnych wymagania informacyjne, które służą głównie menedżerom (czyli tym, którzy nie tworzą wartości dla zamawiającego).

Rola menedżerów powinna ich pozycjonować jako liderów i coachów wspierających pracowników, a nie sterujących nimi. Zarządzać należy procesami, a nie ludźmi. Toyota Motor Corporation dokonało w tym celu korekty modelu zarządzania: gdy sama hierarchia jest wertykalna, a przepływ procesu produkcji przebiega horyzontalnie, wprowadzono umowny dodatkowy ukośny podział na usprawnianie procesów oraz ich zachowanie. Usprawnianiem (kaizen) zajmują się także pracownicy liniowi, a utrzymaniem standardów zajmują się również szefowie firmy.

Standard operacyjny rozumiany w podejściu TPS jest tymczasową metodą wykonywania pracy, która zostaje ulepszana w trakcie kolejnych powtórzeń procesów. Firma Toyota rejestruje dziennie w swoich fabrykach na świecie ok. 15 tys. znalezionych problemów, niezwłocznie rozwiązywanych przez ich „odkrywców” (głównie pracowników liniowych) przy wsparciu średniego managementu, stosując diagramy A3 oraz cykle PDCA.

Takie naukowe, operacyjne zasady zostały wprowadzone także do procesów budowlanych przez twórców Lean Construction Institute (LCI) Ballarda i Howella na początku lat 90.

Najważniejszą metodą jest tu Last Planner® System (zestaw czterech pięter harmonogramów):

• Master Plan
  Przetargowy harmonogram inwestycji zapisany jest w postaci wizualnie rozłożonych głównych kamieni milowych realizacji budowy. Ponieważ celem lean w inwestycji budowlanej jest ukończenie jej w zamierzonym lub niższym Koszcie Docelowym oraz w zamierzonym lub krótszym czasie, zakładane jest jej przyspieszenie poprzez lepsze przygotowanie i rozdysponowanie zadań.

• Phase Pull Plan (co powinno być wykonane)
  Ta forma harmonogramu zakłada przygotowanie prac w fazach między dwoma kamieniami milowymi (średnio 12-16 tygodni). Główną cechą planu fazowego jest jego układanie przez pracowników liniowych wszystkich branż (brygadziści i kierownicy robót), zebranych z pozostałymi uczestnikami procesu w tzw. Big Room (operacyjny „pokój wojenny”). Celem planu jest usunięcie przeszkód wykonania zadań, zorganizowanie wszystkich niezbędnych dostaw materiałów, narzędzi i dostępności pracowników oraz ustalenie kolejności sekwencjonowania prac od kamienia milowego wstecz.

• Look-Ahead Plan (co może być wykonane)
  Plan wykonawczy (np. 6-tygodniowy) ma na celu wizualne rozpisanie na tablicach tygodniowych poszczególnych zadań przygotowanych w planie fazowym. Pracownicy ustalają ich kolejność w porozumieniu z fachowcami z innych branż w Big Room.

• Weekly Work Plan (co będzie wykonane)
  Plan tygodniowy to zebranie bezpośrednich przyrzeczeń wykonania zadań w kolejnym tygodniu oraz analiza wykonania zadań z poprzedniego tygodnia.

Naukowość tej metody jest zagwarantowana przez codzienne krótkie koordynacje przed wykonaniem zadań, procentową analizę wykonanych tygodniowych zadań – tzw. Percent Promises Complete (PPC), przesunięcie niewykonanych zadań do osobnego rejestru, dokonanie na nich analizy przyczyn źródłowych niepowodzenia oraz codzienną refleksję w celu nauki na przyszłość.

Zastosowanie LP®S przynosi efektywną poprawę wydajności, podnosząc średnie PPC z tradycyjnych w budownictwie 54% do średnich 85%. Dopiero wtedy połączenie standardów zarządzania informacją BIM ze standardami operacyjnymi lean może dać to, czego wszyscy bezskutecznie oczekują od samej standaryzacji BIM, a więc poprawienia wydajności branży budowlanej.

Do pełnego pakietu potrzeba jednak także innego rodzaju umów i formuł procedowania inwestycji, a także same standardy BIM są nadal niepełne. Brakuje w nich m.in. klasyfikacji budowlanej dla płynności cyfrowego łańcucha dostaw czy łącznika transferu informacji od jednego „kontenera” (według norm 19650) do drugiego. To drugie mają zapewnić: nowelizowana norma protokołu IDM (Information Delivery Manual – ISO 29481-1) oraz normalizacja formatu elektronicznej wymiany danych IDS (Information Delivery Specification) w postaci elektronicznych szablonów dla zapisu wymagań informacyjnych inwestorów.

Pomogłoby to urzeczywistnić interaktywne (z edycją zmian w obie strony) EIR (czyli SWZ) z modelem informacji w CDE. W połączeniu z zastosowaniem bibliotek typów obiektów (OTL – Object Type Libraries) pozwoliłoby to ponadto uporządkować różne rodzaje Model View Definitions (MVD) w celu eksportów jedynie wybranych, ale pełnych danych z całego modelu informacji.

Innym uproszczeniem przepływu danych jest zapowiedziana przez buildingSMART wymiana skomplikowanego stopnia nasycania modeli informacją LOD na oszczędne zalecenia LOIN (Level-of-Information-Need), gdzie wszystko ponad to, co niezbędne, jest uznawane za marnotrawstwo.

(1) https://www.researchgate.net/figure/Teicholz-Construction-Productivity-Index-Graph-Indexes-of-labor-productivity-from_fig1_253058808
(2) https://www.theatlantic.com/magazine/archive/ 2006/06/the-management-myth/304883/
(3) https://beyondcommandandcontrol.com/library/. management-thinkers/konosuke-matsushita/