Tahtituotannon käyttöönoton vaikutukset tuotannon johtamiseen talotekniikkaurakoinnissa

Abstract

Tämän diplomityön tavoitteena oli selvittää, millaisia vaikutuksia tahtituotannon käyttöönotolla on talotekniikkaurakoitsijan tuotannon johtamiseen. Rakennusteollisuudessa tahtituotantoa hyödynnetään yhä enemmän monimutkaisten hankkeiden toteutuksessa. Tästä huolimatta talotekniikkaurakoitsijalta puuttuvat yhtenäiset tuotannon johtamisen käytännöt monimutkaisissa tahtituotantohankkeissa. Tahtituotannon avulla pyritään lyhentämään projektien läpimenoaikaa, säästämään kustannuksia, hyödyntämään työvoimaa ja materiaaleja tehokkaammin, parantamaan laatua sekä lisäämään työn ennakoitavuutta. Sen keskeinen periaate on työn suorittaminen tasaisessa tahdissa, mikä tarkoittaa, että jokainen työvaihe aloitetaan ja saadaan päätökseen ennalta määrätyn tahtiajan mukaisesti. Tutkimuksen päätavoitteena oli selvittää talotekniikkaurakoitsijan tuotannon johtamisen näkökulmasta tahtituotannon käyttöönoton hyödyt ja haitat sekä tunnistaa siihen liittyvät haasteet, kehityskohteet ja hyväksi todetut toimintatavat. Kirjallisuuskatsauksen ja haastattelututkimuksen perusteella luotiin viitekehys, joka tukee talotekniikkaurakoitsijaa tahtituotannon käyttöönotossa ja auttaa hyödyntämään sen tarjoamat edut mahdollisimman tehokkaasti. Tutkimuksessa tehtiin laaja kirjallisuuskatsaus ja haastattelututkimus, johon osallistui 16 henkilöä kolmelta tahtituotantohankkeelta. Haastattelut olivat noin tunnin mittaisia ja sisälsivät pääasiassa talotekniikkaurakoitsijan projektipäälliköiden, kärkimiesten sekä pääurakoitsijan edustajien näkemyksiä. Tutkimuksen analyysimenetelmänä käytettiin laadullista sisällönanalyysiä. Tutkimustulokset osoittavat, että tahtituotanto tuo useita hyötyjä talotekniikkaurakoitsijalle. Työn toistuvuus ja tarkka aikataulutus vähentävät asentajien hukka-aikaa, lisäävät työn ennakoitavuutta ja parantavat asennustöiden laatua. Tahtituotanto voi myös vähentää materiaalihävikkiä ja helpottaa ongelmanratkaisua. Toisaalta tarkka tahtisuunnittelu, materiaalinhallinta ja laadunhallinta lisäävät talotekniikkaurakoitsijan projektinjohdon kuormitusta. Lisäksi taloteknisten järjestelmien asentaminen järjestelmittäin vaikeutuu, kun asennukset täytyy tehdä tahtialueittain. Tutkimustulokset osoittavat myös, että talotekniikka-asennusten työtiheyden suuri vaihtelu voi aiheuttaa tahtituotannossa merkittävää haittaa. Työvoimatarpeen vaihtelu johtaa tilanteisiin, joissa tietyillä alueilla syntyy odottelusta johtuvaa hukka-aikaa, kun taas toisilla alueilla voi esiintyä ylikuormitusta. Tämä epätasapaino voi aiheuttaa tuotantoviiveitä, lisäkustannuksia ja heikentää koko projektin sujuvuutta. Kuitenkin tutkimuksessa tunnistettiin useita keinoja, joilla talotekniikkaurakoitsija voi hyödyntää ylimääräistä aikaa. Näitä ovat esimerkiksi esivalmisteiden tekeminen, lisä- ja korjaustöiden suorittaminen, tekemättä jääneiden töiden loppuun saattaminen sekä työskentely suunnitelmapuskureilla tai muilla tahtialueilla. Tutkimuksessa tunnistettiin useita hyväksi todettuja toimintatapoja, joilla talotekniikkaurakoitsija voi ratkaista tahtituotannon käyttöönotossa ilmeneviä haasteita. Tutkimuksessa havaittiin kattavasti erilaisia säätömekanismeja ja puskureita, joilla talotekniikkaurakoitsija voi parantaa tuotannon johtamista erilaisissa tilanteissa. Lisäksi tutkimuksessa tunnistettiin säätömekanismeja, joita ei ole aiemmin käsitelty tahtituotannon kirjallisuudessa. Uusina säätömekanismeina esiteltiin talotekniikkajärjestelmien mittaaminen ja testaaminen tahtialuetta suuremmalla alueella, samojen työsuojien hyödyntäminen peräkkäisillä tahtivaunuilla, tahtialueen sulkeminen työventtiileillä sekä sähkökaapelin jättäminen kiepille odottamaan seuraavaa tahtialuetta. Tutkimuksen merkittävä tieteellinen kontribuutio on luotu viitekehys, joka auttaa talotekniikkaurakoitsijaa ymmärtämään ja hyödyntämään tahtituotantoa tehokkaammin tuotannon johtamisessa. Lisäksi tutkimus tuo uutta tietoa siitä, millaisilla käytännöillä talotekniikkaurakoitsija voi parantaa yhteensovitusprosessia sekä resurssien-, materiaalin- ja laadunhallintaa tahtituotannossa, mikä on merkittävä lisäys olemassa olevaan kirjallisuuteen.

The aim of this thesis was to examine the impact of implementing takt production on the production management practices of building services contractor. In the construction industry, takt production is increasingly utilized in the execution of complex projects. Despite this, building services contractor lack unified production management practices for such complex takt production projects. Takt production aims to shorten project lead times, reduce costs, utilize labor and materials more efficiently, improve quality, and increase predictability. Its core principle is the steady rhythm of work, meaning each task begins and is completed according to a predetermined takt time. The primary goal of this study was to identify the benefits and drawbacks of takt production from the perspective of building services contractor's production management, as well as to recognize the associated challenges, development areas, and best practices. Based on a literature review and interview study, a framework was developed to support building services contractor in implementing takt production and maximizing the benefits it offers. The study included an extensive literature review and an interview study involving 16 participants from three takt production projects. The interviews, lasting about an hour each, primarily gathered insights from building services project managers, foremen, and representatives of the general contractor. Qualitative content analysis was used as the research method. The research findings indicate that takt production brings several benefits to building services contractors. The repetitive nature of the work and precise scheduling reduce idle time for installers, increase predictability and improve the quality of installation work. Takt production can also minimize material waste and facilitate problem-solving. On the other hand, precise takt planning, material management, and quality control place a greater burden on the building services contractor's project management. Additionally, system-by-system installation becomes more challenging when installations must be completed by takt areas. The findings also show that large fluctuations in the work intensity of building services installations can cause significant issues in takt production. Variations in labor demand lead to situations where some areas experience idle time due to waiting, while others face overload. This imbalance can cause production delays, additional costs, and disruptions to the overall project flow. However, the study identified several ways in which building services contractors can make use of excess time. These include prefabrication, completing additional and repair work, finishing incomplete tasks, and working in buffer zones or other takt areas. The study also identified several best practices for addressing challenges encountered during the implementation of takt production. A range of adjustment mechanisms and buffers were found, which building services contractor can use to improve production management in various situations. Additionally, the study identified adjustment mechanisms that have not been previously discussed in the takt production literature. New mechanisms presented include measuring and testing building services systems over areas larger than the takt area, using the same safety protections for successive takt wagons, isolating takt area with work valves, and leaving electrical cables coiled in preparation for the next takt zone. The key scientific contribution of this research is the framework created to help building services contractor better understand and utilize takt production in production management. Furthermore, the study provides new insights into the practices building services contractor can adopt to improve coordination, as well as resource, material, and quality management in takt production, which is a significant addition to the existing body of literature.