Lean Construction Management hilft gegen steigende Komplexität

Durch verschiedene Herausforderungen nimmt die Komplexität in Bauprojekten heute kontinuierlich zu. Die Gründe hierfür können beispielsweise viele unterschiedliche Projektbeteiligte oder der zunehmende Kosten- und Zeitdruck und der hohe Individualisierungsgrad jedes Bauprojekts sein. Zusätzlich haben Vielfalt und Anforderungen an Sicherheit und Nachhaltigkeit zugenommen. Diese Hürden haben zur Folge, dass es zunehmend komplizierter wird, Bauvorhaben zu steuern und Ziele in Bezug auf Qualität, Kosten und Termine zu erreichen.

Auf Basis dieser Herausforderungen hat sich Lean Construction auf der Grundlage von Methoden des Lean Managements entwickelt. Lean Construction Management bedeutet, dass Sie alle Phasen eines Bauprojekts optimieren und so organisieren, dass Ihre Prozesse «lean» (aus dem Englischen: schlank und effektiv) werden.

Lean Construction ist eine Managementmethode und entsammt dem Toyota Production System. Folglich adaptierte man diese Methoden für die Baubranche. Dabei wurden die grundlegenden Prinzipien und Gedanken von Lean Management übernommen und so angepasst, bzw. Methoden entwickelt, um die Prinzipien auf die Baubranche anwenden zu können.

„Lean“

„Lean“ wurde von Toyota für die Automobilbranche entwickelt. Der Entwickler des Produktionssystems, welches wir heute als TPS kennen, war Taichi Ohno. Er erkannte, dass der Prozess der Automobilproduktion, vom Bestellungseingang, über die Produktion bis hin zur Auslieferung und Rechnungsstellung viel zu lang dauerte und viel nicht wertschöpfende Arbeit getan wurde. Der Sohn der Unternehmens Gründers, Toyoda, hatte bereits während den Kriegszeiten Mitte des Jahrhunderts begonnen den Herstellungsprozess zu „verschlanken“ und durch „Just-in-time“-Lieferung mit den schwierigen Bedingungen zurecht zu kommen.

Taichi Ohno entwickelte diese Ideen nach dem 2. Weltkrieg weiter. Seine Inspiration bekam er aus den USA und der Fließband-Produktion von Ford. Schließlich erkannte er den Mehrwert dieser Produktionsart, sah aber auch, dass das dort verwendete „Push“-Prinzip nicht besonders gut geeignet war. Mit diesen Voraussetzungen und Einflüssen im Kopf entwickelte und perfektionierte er über Jahre das TPS, welches Toyota zum größten Automobilhersteller der Welt machte.

Begriffserklärung: Lean

Der eigentliche Begriff „Lean“ entstand erst in den 90er Jahren. Denn die beiden amerikanischen Ökonomen James P. Womack und Daniel T. Jones untersuchten das überlegen wirkende TPS und arbeiteten die Prinzipien wissenschaftlich auf. Aufgrund dieser Aufarbeitung des TPS entwickelte sich der Begriff „Lean“ und die Umsetzung in der Praxis durch „Lean Production“.

Im Zuge der Ausbreitung von Lean Production in der Automobilbranche, haben sich auch andere Wirtschaftsbereiche mit dem Thema befasst und ihre Prozesse und Arbeitsabläufe „schlank“ gemacht. Folglich bildete sich mit „Lean Management“ eine übergreifende Managementphilosophie, welche mittlerweile in sämtlichen Wirtschaftsbereichen Anwendung findet.

Das Buch „Lean Thinking“ von Womack & Jones hat nicht nur den Begriff Lean geprägt, sondern auch die 5 Prinzipien, die hinter Lean stehen. Auch wenn verschiedene Quellen und Arbeiten die 5 Leanprinzipien oftmals noch erweitert haben, werden im Allgemeinen nur diese 5 Prinzipien für Lean definiert:

Kundenmehrwert

Was möchte der Kunde wirklich haben und für was ist er auch wirklich bereit Geld zu zahlen? Diese Frage sollte man sich wieder und wieder stellen, um immer kundenzentriert und bedarfsgerecht auf die Bedürfnisse des Kunden ausgerichtet arbeiten zu können.

Prozessoptimierung

Wenn man den Kundenmehrwert definiert hat, wird im nächsten Schritt der zu Grunde liegende Prozess analysiert und optimiert. Hierzu unterteilt man die Tätigkeiten in drei Kategorien „wertschöpfend“, „notwendig“ und „Verschwendung“. Dabei zielt die Prozessoptimierung auf die Maximierung der wertschöpfenden Arbeit, die Minimierung der notwendigen Tätigkeiten und die Eliminierung von Verschwendung.

Flusseeffizienz

Der optimierte Prozess sollte in einem kontinuierlichen Fluss gehalten werden und für einen geglätteten Ablauf sorgen. Dabei sollte man Puffer und Zwischenlagerungen vermeiden, ebenso ungleiche Auslastungsgrade.

Pull-Prinzip

Die Produktion sollte bedarfsgerecht und auf Abruf erfolgen! Das bedeutet, dass der Informationsfluss entgegen dem Produktionsfluss läuft und die letzte „Station“ somit die Leistung der vorherigen anfordert.

Kaizen

Kaizen ist japanisch und bedeutet „kontinuierliche, nie endende Verbesserung“. Denn es ist nichts so gut, dass es nicht noch weiter verbessert werden könnte. Dieses Prinzip sollte man nach Lean auf alles anwenden. So sollte man auch die vier vorangegangenen Lean-Prinzipien immer wieder durchgehen und hinterfragen.

Hier finden Sie alle Details rund um die fünf Lean Prinzipien.

Was ist Lean Construction?

Lean Construction ist „eine Möglichkeit, Produktionssysteme so zu konzipieren, dass Material-, Zeit-, und Arbeitsaufwand minimiert werden, um den größtmöglichen Wert zu generieren“ (Koskela et al, 2002).

Als Entwickler und Köpfe hinter Lean Construction werden Lauri Koskela, Gregory Howell und Glenn Ballard gesehen. Denn sie haben die eben genannten Lean Methoden und Prinzipien auf das Bauwesen umgemünzt und damit einen neuen, innovativen Weg weg vom klassischen Projektmanagement eingeschlagen. Lean Construction ist speziell in den letzten Jahren, vor allem im deutschsprachigen Raum, immer präsenter geworden. Die Ursprünge von Lean Construction gehen aber wie Lean Management im Allgemeinen bis in die 90er Jahre zurück. Glenn Ballard stellte fest, dass der internationale Schnitt für wöchentlich eingehaltene zusagen bei nur knapp über 50 % liegt. Das bedeutet, dass man oftmals die doppelte Zeit der eigentlich geplanten für die Fertigstellung eines Projektes benötigt, was auch den Status Quo der Baubranche wiederspiegelte. Lean Construction ist aus dem Umstand entstanden, dass die klassischen Projektmanagement Methoden nicht den Nutzen erfüllen, den man benötigt um Bauprojekte innerhalb eines vorgegebenen Budgets, zur vereinbarten Zeit und in vereinbarter Qualität zu liefern.

Um diese Herausforderung zu lösen, stellt Lean Construction die kollaborative Zusammenarbeit der Projektbeteiligten an den Beginn eines jeden Projektes. Bauunternehmen, Nutzer, Bauherren und Projektmanager sollen während des gesamten Entstehungsprozesses zusammenarbeiten und auf das gemeinsame Projektziel hinarbeiten.

Last Planner System

Das Last Planner System (LPS) ist eine Methode zur kollaborativen Planung von Prozessen, bei dem Gewerken und Fachplaner (die „letzten Planer“) den Terminplan kollaborativ tagesscharf erstellen. Glenn Ballard und Greg Howell entwickelten es bereits in den 90er Jahren. Das LPS unterteilt Planung des Bauprozesses in fünf unterschiedliche Detailierungsebenen.

Einer der wichtigsten Punkte bei der Implementierung eines funktionierenden Last Planer Systems ist, dass alle Elemente dieses Systems auch tatsächlich implementiert werden. Es sollten nicht nur einzelne Bestandteile wie zum Beispiel eine 6-Wochenvorschau eingeführt werden, denn die Bausteine und das gesamte System baut inhaltlich auf einander auf.

Hier finden Sie alle Details zum Last Planner System.

Taktplanung & Taktsteuerung

Taktplanung und Taktsteuerung ist eine weitere Methode zur Prozessplanung auf der Baustelle. Dabei steht der Prozessfluss im Fokus, den man durch die Schaffung einer aneinander gekoppelten Gewerkeabfolge (auch Gewerkezug genannt) entwickelt. Dieser „fließt“ in einer festgelegten Reihenfolge durch das Bauwerk. Das Bauwerk ist in verschiedene für den Gewerkezug passende Teilbereiche eingeteilt. Diese Teilbereiche werden Los, Taktbereich oder Gleichbereich genannt.

Zunächst werden sich wiederholende Lose festgelegt, welche in einer festen Reihenfolge von Gewerken bearbeitet werden können.

Zu Beginn analysiert man ähnlich wie beim Last Planner System den Gesamtprozess. Dabei ist es das Ziel die Taktbereiche zu identifizieren und deren Prozess zu visualisieren. Durch Erfahrungs- oder Aufwandswerte werden die Lose in zeitlich gleich große Arbeitspakete unterteilt. Gegebenenfalls werden mehrere Gewerke in einem Waggon zusammengefasst. Im Wohnungs- oder Hotelbau könnte dies beispielsweise ein Stockwerk sein. Im Straßen- & Tiefbau wird in der Regel eine fertigzustellende Strecke als Taktgeber verwendet.

Im Anschluss an die Identifikation der Gleich-/Taktbereiche plant man alle Arbeitsabläufe, Abhängigkeiten und Schnittstellen innerhalb des Prozesses. Schließlich wird der Takt, also die Geschwindigkeit der Wiederholung festgelegt. Diese ergibt sich in der Regel bereits aus der vorhergehenden Planung. Sodass ein Gewerk nach Abschluss der Arbeiten im ersten Taktbereich mit den Arbeiten im zweiten Bereich beginnt.

Zusammenfassung

Ihr Projekt – Unsere Lösung

Target Value Design (TVD)

Das Target Value Design ist ein kollaborativer Planungsprozess, an dem Planer, Bauherren, Zulieferer und alle anderen Projektbeteiligten gemeinsam ein Entwurf zu erstellen, der dem Eigentümer den größten Mehrwert liefert. Dabei ist das Budget, also der Zielwert, ein Designkriterium. Hierzu entwirft das Team gemeinsam das Budget ohne den herkömmlichen Prozess, bei dem man die Kosten des Entwurfs schätzt und anschließend stetig neu entwirft, um Budgetüberschreitungen zu vermeiden. Der TVD-Prozess verwendet eine auf Verantwortung basierende Projektplanung und stützt sich auf Lean-Systeme, die alle Teammitglieder angewenden.

Zusammengefasst kann man sagen, dass TVD auf 5 fundamentalen Kriterien beruht:

Das Budget für die Planung festsetzen

Arbeitsstrukturierung

Kollaboration

Selbstständiges Planen

Kollokation/An einem Ort versammelt

5S Methode

Die 5S-Methode ist eine systematische Vorgehensweise, um den eigenen Arbeitsplatz und die Arbeitsumgebung so zu gestalten, dass man sich optimal auf die wertschöpfenden Tätigkeiten konzentrieren kann. Dabei wird Verschwendung in diesem Zuge eliminiert oder reduziert.

Im 5S-Zyklus durchläuft man insgesamt fünf Einzelschritte, deren Bezeichnungen jeweils mit dem Buchstaben „S“ beginnen.

Sortieren

Durch Aussortieren entsteht mehr Platz für tatsächlich benötigte Arbeitsmittel und Materialien. Die Übersichtlichkeit am Arbeitsplatz und die Effizienz bei der Aufgabenabarbeitung nimmt zu.

Systematisierten

Der Arbeitsplatz sollte so systematisiert werden um Dinge, die man für die Erledigung seiner wertschöpfenden Arbeit benötigt schnell griffbereit zu haben. Die Materialien sollten dabei so angeordnet sein um entsprechend der Verwendungshäufigkeit und/oder der Verwendungsreihenfolge verwendet werden zu können. Um langfristig einen aufgeräumten und übersichtlichen Arbeitsplatz zu haben, sollten Ablageorte und die dazugehörigen Materialien gekennzeichnet werden.

Säubern

Der Arbeitsbereich sollte regelmäßig gesäubert und in Ordnung gehalten werden. Während der Säuberung sollte gleichzeitig eine Inspektion des Arbeitsplatzes stattfinden.

Standardisieren

Arbeitsschritte, die wiederkehrend sind sollte standardisiert werden um schnellstmöglich abgearbeitet werden zu können. Es hilft eine Routine für solche Arbeiten zu entwickeln, um sich auf individuelle und nicht routinierte Arbeiten und Aufgaben besser konzentrieren zu können.

Stetige Verbesserung

Wie das 5. Lean Prinzip gilt auch bei dieser Methode: Hinterfragen Sie sich ständig und überlegen Sie wie Sie ihr System verbessern können. Kann ihr Standardprozess noch vereinfach oder beschleunigt werden?

Lean – Six Sigma

Six Sigma (6 σ) ist ein Managementsystem zur Prozessverbesserung. Dabei werden statistische Qualitätsziele beschrieben, gemessen und analysiert. Gleichzeitig ist Six Sigma eine Methode des Qualitätsmanagements, mit der sich Geschäftsprozesse und deren Verbesserung überwachen und statistisch auswerten lassen.

Produkte und Dienstleistungen sind das Ergebnis vorangegangener Prozesse. Diese Prozesse beeinflussen die Qualität maßgeblich. Sowohl Lean als auch Six Sigma betrachten den Kundenmehrwert als übergeordnete Zielsetzung. In der praktischen Umsetzung resultiert daraus bei beiden Systemen die Herstellung von Prozessstabilität und die Etablierung eines kontinuierlichen Verbesserungsprozesses. Die Ausrichtung der Methoden ist jedoch verschieden. Denn bei Lean liegt der Fokus darauf, die richtigen Dinge zu tun, der Fokus von Six Sigma liegt darauf die Dinge richtig zu tun. Selbstverständlich ergibt sich dabei allerdings eine große Schnittmenge.

Bei Six Sigma werden im Rahmen einer sogenannten Prozessfähigkeitsuntersuchung Abweichungen vom Idealzustand in Beziehung zum Toleranzbereich des betreffenden Merkmals gesetzt. Dabei spielt die Kennzahl Standardabweichung (Buchstabe: σ; gesprochen: Sigma) eine wesentliche Rolle. Sie misst die Streubreite des Merkmals. Diese Untersuchung stellt in der Regel auf die Qualität des erzeugten Produktes ab.

Bei Lean wird vorrangig die Prozessstabilität über einfachere Kennzahlen ermittelt. Die Standardkennzahl dabei ist die Anzahl der eingehaltenen Zusagen welcher als simpler Prozentwert angegeben wird. Diese stellt auf den geplanten Prozess ab und trifft eine Aussage darüber wie gut die Prognosefähigkeit der Beteiligten für bevorstehende Prozesse ist. Es wird davon ausgegangen, dass ein stabiler Prozess durch eine gute Prognosefähigkeit die Qualität positiv beeinflusst.

Somit wird offensichtlich, dass Lean und Six Sigma sehr ähnliche Ziele verfolgen, die dabei eingesetzten Methoden sich jedoch teilweise unterscheiden. Durch eine intelligente Kombination der beiden Systeme ergänzen sich diese hervorragend und schaffen so Effizienz ganz im Sinne des Kundenmehrwerts.

Die Mehrwerte von Lean Construction Management

Bauprojekte werden immer größer und komplizierter. Die Tendenz von Projektvolumen steigt, aber auch die Anzahl der Beteiligten bei solchen Projekten. Von hochspezialisierten Fachplanern über Nachhaltigkeitsbeauftragte bis hin zu Prüfstellen, moderne Hoch- und Tiefbauprojekte haben einen enorm hohen Komplexitätsgrad erreicht. Trotz der vielen Risiken und der hohen Komplexität sind Margen von ca. 4 % in der Baubranche der Normalfall.

McKinsey Studie zu Margen in verschiedenen Branchen

Unikatfertigung und Produktivitätsprobleme

Ein weiterer Umstand, der Bauprojekte so kompliziert macht ist, dass Gebäude nichts anderes als große Prototypen sind. Denn jedes neue Projekt ist ein Unikat und bei jedem Projekt muss man neue Hürden bewältigen. Diese eben genannten Gründe führen dazu, dass es als normal angesehen wird, wenn Projekte das Zeit- und Kostenbudget sprengen und das Projekt nicht die ursprünglich angedachte Qualität aufweist. Was in anderen Wirtschaftsbereichen als nicht akzeptabel angesehen würde, ist für die Baubranche leider Alltag. Vergleicht man die Arbeitsproduktivität des produzierenden Gewerbes mit der Baubranche, wird die große Lücke, die sich zwischen diesen ausgetan hat noch deutlicher. Während die produzierenden Gewerbe eine Steigerung von 100% in den letzten 20 Jahren erfahren hat, ist die Arbeitsproduktivität der Baubranche nur unwesentlich gestiegen.

Produktivitätssteigerung durch Lean Construction

Aus der Unzufriedenheit über diese Umstände ist, wie bereits oben erwähnt, Lean Construction als Managementmethode entstanden. Doch seit der Etablierung von Lean Construction als gängige Projektmanagementmethode, gibt es eine Vielzahl von großen internationalen Projekten, welche durch Lean Construction trotz ihrer Größe und Komplexität zu einem erfolgreichen Projektabschluss gebracht wurden. Eines der vorzeige Beispiele, um zu verdeutlichen was mit Lean möglich ist, sind die Olympischen Spiele in London. Denn die Spiele 2012 waren die Ersten, bei denen man die geplanten Kosten und den Zeitplan eingehalten konnte. Zudem stelle man die Veranstaltungsstätten in einer deutlich höheren Qualität fertig, wie es in vergangen Olympischen Spielen der Fall war. Als Grund dafür lässt sich die deutlich höhere Kommunikation auf und unter den verschiedenen Baustellen identifizieren. Dadurch konnte man Prozesse und Arbeitsabläufe harmonisieren und stabilisieren. Folglich führte das zu einer Vermeidung von vielen Behinderungen und Störungen, da man Risiken frühzeitig erkennen und vermeiden konnte. In Zahlen ausgedrückt verspricht Lean Construction eine Beschleunigung von Bauprozessen bis zu 30%, bei deutlicher geringerer Unfallquote und erheblich verbesserter Zeitplaneinhaltung.

Vergleich Lean und klassisches Projektmanagement

Fokus auf Verträge vs. Fokus auf Produktionssystem

Im klassischen Projektmanagement wird viel Zeit und Aufwand in die Ausarbeitung von Verträgen gesteckt um bei Verzögerungen und Mängeln möglichst gut „abgesichert“ zu sein. Lean Construction verschiebt diesen Fokus hin zu einem effizienten und funktionierenden Produktionssystem, um solche Probleme im Idealfall nicht aufkommen zu lassen oder sie so schnell wie möglich und vorrausschauend zu beseitigen.

Zielerreichung vs. Mehrwert

Lean wird gemäß dem ersten Lean Prinzip Mehrwertorientiert umgesetzt. Im klassischen Projektmanagement rückt der Mehrwert oftmals in den Hintergrund und ineffizientes Zielstreben mit Tunnelblick ist das Resultat.

Silodenken vs. Transparente, kollaborative Zusammenarbeit

Der Normalzustand auf deutschen Baustellen und in Planungsbüros ist das klassische Silodenken. Denn jeder Beteiligte hat nur seine Aufgaben vor Augen, eine Absprache mit anderen Gewerken und Planern findet nur punktuell statt. Dabei setzt Lean Construction an und fördert eine transparente und kollaborative Zusammenarbeit, mit einer gesunden Fehlerkultur (Fehler sind unvermeidbar und sollten nicht verheimlicht werden). Die Planung von Puffern erfolgt bei Lean ebenso transparent. Schließlich werden nicht mehr ohne Absprache und völlig überzogen Puffer für die eigene Arbeit eigeplant.

Seltene Verbesserung vs. Kontinuierliche Verbesserung und Lernen während des Projekts

Ein Lerneffekt und Verbesserungen werden im klassischen Projektmanagement nicht gefördert. Denn Projektbeteiligte erlernen langsam durch Erfahrungswerte über Projekte hinweg, ein Austausch findet aber im Projekt selten statt. Wird Lean angewendet, entwickelt man präzise Kennzahlen, nimmt Prozesse auf und evaluiert diese stetig. Dadurch findet von Woche zu Woche eine Verbesserung in Bereichen wie der persönlichen Einschätzung und der Zusammenarbeit der Beteiligten statt.

Die Zukunft von Lean Construction Management:
Datenbasierte, digitale Prozessplanung

Wie bereits angesprochen sind steigende Baukosten und daraus resultierende geringe Margen sind in der Baubranche ein gewohntes Bild. Um den daraus resultierenden steigenden Mietpreisen entgegenzuwirken setzte man speziell in Deutschland verstärkt auf Lean Construction. Dadurch erzielte man auch hierzulande erhebliche Verbesserungen. Gemäß dem Lean-Prinzip der kontinuierlichen Verbesserung (Kaizen) und im Zuge der Digitalisierung gibt es in der jüngsten Vergangenheit einige Ansätze und Ideen, Lean Systeme digital abzubilden.

Eine digitale Abbildung ist in vielerlei Hinsicht eine Verbesserung zum bisherigen analogen System. Denn nicht wertschöpfende Anreisezeiten zu den in regelmäßigen Abständen stattfindenden Lean-Besprechungen können eliminiert werden um den Anteil an wertschöpfender Arbeit zu maximieren. Das größte Potential eines digitalen Lean Systems liegt aber in der Möglichkeit zur Sammlung und Analyse von Daten. Während in anderen Branchen das Arbeiten mit Daten und Informationen im Zuge der Digitalisierung eine signifikante Rolle einnimmt, gibt es in der traditionell geprägte und innovationsarme Baubranche noch keine qualitative und umfangreiche Datenauswertung zur Prozessoptimierung. Somit wiederholt man Fehler vergangener Projekte oftmals bei ähnlichen Projekten wieder. Auch wenn die Einzelnen Beteiligten einen kleinen Lerneffekt haben, das Zusammenführen der Informationen aller Projektbeteiligten auf einer Plattform findet nicht statt.

Digital Lean Construction

Prozessmanagement-Software-Bauwirtschaft

Die Zukunft von Lean Construction liegt in der prozessbasierten Datenauswertung in großem Umfang und der Zusammenführung von Informationen und Ressourcen auf einer Plattform. Die Forschung und Entwicklung solcher innovativen und zukunftsträchtigen Software wird in den letzten Jahren immer stärker mit Venture Capital unterstützt. Dabei ist die Zielsetzung dieser Entwicklung eine künstliche Intelligenz (KI), welche den Planungsprozess unterstützt und somit eine symbiotische Zusammenarbeit zwischen Gewerk/Planer und Maschine ermöglicht. Mit einer digitalen Lösung ist in Zukunft eine heute noch abzusehende Effizienzsteigerung möglich, welche die Baubranche nachhaltig stärken wird.

Deshalb haben wir eine Lean Construction Software entwickelt. Erleben Sie Yolean – digitale, datenbasierte Prozessoptimierung!

Zusammenfassung

Lean Construction Management

Lean Methoden in der Planung und auf der Baustelle!