BIM Lean Construction -ו בהקשר הישראלי שינוי מהותי בענף הבנייה

BIM-‫ ו‬Lean Construction
‫בהקשר הישראלי‬
‫שינוי מהותי בענף הבנייה‬
2015-‫יולי‬-09
‫פרופ"ח רפאל זקס‬
‫פקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית – טכניון‬
Lean Construction Institute Israel – http://www.leanconstruction.org/israel
Disclaimer Notice
LCI Israel welcomes you to the following
presentation:
The presenter has allowed us to use these slides with the
understanding that they will only be used for educational
purposes and not to be copied or distributed in any way not
approved by LCI Israel.
The slides will be made available for the viewing public in PDF
format, on the LCI Israel website, to maintain the integrity of
the presentation. Any views expressed in this presentation are
those of the presenter and not of LCI Israel.
Lean Construction Institute Israel – http://www.leanconstruction.org/israel
‫חריגות בזמן ובתקציב‬
‫שבתאי יוקלה ‪" 2009‬ניתוח ראשוני של גורמים‬
‫שורשיים לחריגות כספיות בפרויקטי בנייה"‪ ,‬תזה‬
‫‪ ,MSc‬הטכניון‬
‫‪1.3‬‬
‫‪© 2015 Technion, Rafael Sacks‬‬
‫פריון הבנייה בישראל‬
‫‪325‬‬
‫‪300‬‬
‫‪275‬‬
‫‪250‬‬
‫‪225‬‬
‫כלל ענפי תעשי ה‬
‫בנייה‬
‫‪200‬‬
‫תעשייה‬
‫‪175‬‬
‫‪150‬‬
‫מקור‪ :‬לוח ב'‪-‬נ'‪ 15-‬בנק‬
‫ישראל‪ ,‬על פי נתוני הלמ"ס‬
‫‪125‬‬
‫‪100‬‬
‫‪75‬‬
‫‪2004‬‬
‫‪1999‬‬
‫‪© 2015 Technion, Rafael Sacks‬‬
‫‪1994‬‬
‫‪1989‬‬
‫‪1984‬‬
‫‪1979‬‬
‫‪1974‬‬
‫‪1969‬‬
‫‪1964‬‬
‫שנה‬
‫מה הסיבות לכך?‬
‫‪ ‬פיצול עסקי‬
‫‪ ‬דרישות לקוח מתפתחות‬
‫‪ ‬שיטת המכרז המסורתית‬
‫‪ ‬ניהול תכן לקוי‬
‫‪ ‬טעויות ואי‪-‬התאמות בתכן‬
‫‪ ‬תכנון ביצוע לקוי‬
‫‪ ‬היעדר ניהול ייצור או ניהול ייצור כושל‬
‫‪1.5‬‬
‫‪© 2015 Technion, Rafael Sacks‬‬
‫מה הסיבות לכך?‬
‫‪ ‬פיצול עסקי‬
‫‪ ‬דרישות לקוח מתפתחות‬
‫‪ ‬שיטת המכרז המסורתית‬
‫‪ ‬ניהול תכן לקוי‬
‫‪ ‬טעויות ואי‪-‬התאמות בתכן‬
‫‪ ‬תכנון ביצוע לקוי‬
‫‪ ‬היעדר ניהול ייצור או ניהול ייצור כושל‬
‫‪1.6‬‬
‫‪© 2015 Technion, Rafael Sacks‬‬
‫זרימה \ בזבוז‬
‫פעילויות‬
‫תיקונים‬
‫תנועה‬
‫יצירת ערך‬
‫קריאת תכניות‬
‫אפסקת חומרים‬
‫ניקיון‬
‫עיבוד חומרים באתר‬
‫‪7‬‬
‫‪© 2015 Technion, Rafael Sacks‬‬
‫המתנה‬
? ‫האם רואים כאן את הבזבוז‬
© 2015 Technion, Rafael Sacks
? ‫האם רואים כאן את הבזבוז‬
+4.60
± 0.00
© 2015 Technion, Rafael Sacks
? ‫האם רואים כאן את הבזבוז‬
© 2015 Technion, Rafael Sacks
‫שני צדדים של אותו המטבע‬
© 2015 Technion, Rafael Sacks
? ‫האם רואים כאן את הבזבוז‬
© 2015 Technion, Rafael Sacks
? ‫האם רואים כאן את הבזבוז‬
© 2015 Technion, Rafael Sacks
?....‫ועכשיו‬
© 2015 Technion, Rafael Sacks
‫בזבוז בזרימת העבודה‬
© 2015 Technion, Rafael Sacks
‫כימות הבזבוז‬
Typical
apartment
baseline
© 2015 Technion, Rafael Sacks
‫כימות הבזבוז‬
Work Hours
Move
between
floors
0%
Changes
7%
Rework
11%
Laying
blocks
32%
Cleaning
10%
Moving
blocks
4%
Fixing ends
3%
Cutting
blocks
24%
Scaffold
2%
Marking out
7%
© 2015 Technion, Rafael Sacks
‫זרימה \ בזבוז‬
‫פעילויות‬
‫תיקונים‬
‫תנועה‬
‫יצירת ערך‬
‫קריאת תכניות‬
‫אפסקת חומרים‬
‫ניקיון‬
‫עיבוד חומרים באתר‬
‫‪18‬‬
‫‪© 2015 Technion, Rafael Sacks‬‬
‫המתנה‬
‫האשמים‬
‫• אקדמיה‬
‫• חברות הבנייה‬
‫• יזמים גדולים‬
‫• ממשלה‬
‫• מתכננים‬
‫‪19‬‬
‫‪© 2015 Technion, Rafael Sacks‬‬
‫כיצד מנהלים פרויקט בנייה ?‬
‫‪ ‬מה הוא עצם תפקידו של מנהל\ת פרויקט ?‬
‫ניהול משא ומתן‪ ,‬תיאום‪ ,‬פתרון בעיות‪ ,‬מנהיגות‬
‫‪ ‬במה נמדדת הצלחה ?‬
‫כסף‪ ,‬זמן‪ ,‬איכות ]בטיחות‪ ,‬סביבה[‬
‫‪ ‬מה הם הכלים העומדים לרשותו\לרשותה ?‬
‫תקציב‪ ,‬לוח זמנים )גאנט(‪ ,‬בקרת איכות‪ ,‬קנסות‪,‬‬
‫פיטורים‪...‬‬
‫‪1.20‬‬
‫‪© 2015 Technion, Rafael Sacks‬‬
‫האם הופיעו המילים הבאות?‬
‫ייצור‬
‫תפוקה‬
‫זרימה‬
‫צווארי בקבוק‬
‫מלאי‬
‫בזבוז‬
‫אצוות‬
‫זמן מחזור‬
‫כמות עבודה בתהליך‬
‫‪1.21‬‬
‫‪© 2015 Technion, Rafael Sacks‬‬
? ‫כיצד מנהלים פרויקט בנייה‬
“To summarize the shift in the role of the building contractor, it is perhaps
best to see the change as one of contractors no longer being concerned with
production management, which in its direct form is now often the prerogative
of the subcontractor; instead, they are increasingly project managers.”
Ball, “Rebuilding Construction: Economic Change in the British Construction Industry”,
1988
‫קבלן ראשי‬
‫ניתוח חוזה קבלנות משנה סטנדרטי‬
‫קבלן משנה‬
‫מספר עמודים‬
‫מספר סעיפים‬
32
108
‫היקף החוזה‬
17
102
‫חובות הקבלן משנה‬
0.6
6
‫חובות הקבלן הראשי‬
3.5%
5.5%
Priven, 2015
© 2015 Technion, Rafael Sacks
1.22
? ‫מה הוא ניהול הייצור‬
“Manufacturing
is not buying low and selling high. It is the process of
buying materials fairly and, with the smallest possible addition of cost,
transforming those materials into a consumable product and giving it to
the consumer.“
Henry Ford, “Today and Tomorrow”, 1926
Viewing a production process as a single line that includes the operations
leads to
“the mistaken assumption that improving individual operations will
improve the overall efficiency of the process flow of which they are a
part.”
Shingo and Dillon, “Toyota Production System”, 1989, p. 4
© 2015 Technion, Rafael Sacks
23
‫מה הוא ‪? Lean Construction‬‬
‫חזון‪:‬‬
‫‪...‬למלא טוב יותר את דרישות הצרכן ולשפר באופן דרמטי את תהליך‬
‫הבנייה ולא רק את מוצר הבנייה‪ .‬כדי להשיג זאת‪ ,‬אנו מפתחים עקרונות‬
‫ושיטות לפיתוח מוצרים וניהול הייצור מתואמים לענף הבנייה‪ ,‬אך דומים‬
‫לאלו המאפיינים את הייצור הרזה שהשיגו הצלחות גדולות בייצור תעשייתי‪.‬‬
‫)מתוך ‪(www.iglc.net‬‬
‫‪ ‬ערך – למלא טוב יותר את דרישות הצרכן‪ :‬הפחתת הבזבוז‬
‫‪ ‬זרימה – תהליך הבנייה ולא רק מוצר הבנייה‪ :‬ניהול הייצור‬
‫עקרונות ושיטת דומות לייצור הרזה ‪ lean production‬מותאמים לתכן‪ ,‬פירוט‪ ,‬ושרשראות‬
‫אספקה בבנייה‬
‫‪24‬‬
‫‪© 2015 Technion, Rafael Sacks‬‬
‫ההבדל המהותי‬
‫שיטות מסורתיות לניהול‬
‫הבנייה )והתכן(‬
‫‪Lean Construction‬‬
‫אופטימיזציה מקומית‬
‫סילוק הבזבוז‬
‫‪Transformation‬‬
‫זרימה‬
‫‪© 2015 Technion, Rafael Sacks‬‬
‫‪25‬‬
‫בנייה איננה משחק סכום אפס‬
‫כסף‬
‫תשומות‬
‫בזבוז‬
‫זמן‬
‫‪26‬‬
‫איכות‬
‫‪© 2015 Technion, Rafael Sacks‬‬
‫רווח\‬
‫חיסכון‬
‫בזבוז‬
‫יצירת‬
‫ערך‬
‫מסורתי‬
‫יצירת‬
‫ערך‬
‫‪LEAN‬‬
Lean and BIM Synergy
 Lean Construction
 Building Information Modeling (BIM)
Sacks, R., Koskela, L., Dave, B. and Owen, R.L., (2010). ‘The Interaction
of Lean and Building Information Modeling in Construction’,
Journal of Construction Engineering and Management, Vol. 136
No. 9 pp. 968-980.
© 2015 Technion, Rafael Sacks
Sutter Health, Castro Valley, CA
‫מודל לתיאום‬
‫מערכות בניין‬
© 2015 Technion, Rafael Sacks
Ropemaker Place, British Land/Mace, London
29
© 2015 Technion, Rafael Sacks
‫תיאום מערכות בניין‬
© 2015 Technion, Rafael Sacks
30
‫מגדל השחר‬
© 2015 Technion, Rafael Sacks
‫מגדל השחר‬
© 2015 Technion, Rafael Sacks
‫מגדל השחר‬
© 2015 Technion, Rafael Sacks
‫מגדל השחר‬
© 2015 Technion, Rafael Sacks
LEAN-‫ ל‬BIM ‫סינרגיה בין‬
‫תכנון הביצוע‬
© 2015 Technion, Rafael Sacks
35
© 2015 Technion, Rafael Sacks
36
© 2015 Technion, Rafael Sacks
37
‫סינרגיה בין ‪ BIM‬ל‪ - LEAN-‬תכנון הביצוע‬
‫שינוי סבבי‬
‫היציקה לקירות‬
‫ופיצול התקרה‬
‫לשתי יציקות‬
‫חלופה ראשונה‬
‫‪http://youtu.be/eaNn09bgAPo‬‬
‫אודי קלו‪ ,‬פרויקט גמר בניהול ובנייה‪,‬‬
‫הטכניון‪2015 ,‬‬
‫‪38‬‬
‫‪© 2015 Technion, Rafael Sacks‬‬
‫קומות‬
‫‪5.8‬‬
‫חודש‬
‫משך השלד‬
‫‪ 3.4‬חודשים‬
‫• זמן מחזור ‪ 7‬ימים לקומה‬
‫• ‪ 2 =K‬לקירות‬
‫• ‪ 5 =K‬לתקרה‬
© 2015 Technion, Rafael Sacks
39
© 2015 Technion, Rafael Sacks
40
© 2015 Technion, Rafael Sacks
41
‫מסקנות‬
‫‪ .1‬הבזבוז אינו גזירה משמיים‪ ,‬אלא מעשי אזלת יד אדם‬
‫‪ .2‬ניתן לשפר את זרימת העבודה בבנייה בשני אמצעים‬
‫עיקריים‪:‬‬
‫)‪Building Information Modeling (BIM‬‬
‫‪Lean Construction‬‬
‫השאר זה פרטים – לכו‪ ,‬תלמדו‪ ,‬תיישמו ותרוויחו‬
‫‪42‬‬
‫‪© 2015 Technion, Rafael Sacks‬‬
‫תודה על ההקשבה‬
‫שאלות ?‬
‫‪ Lean Construction‬ו‪BIM-‬‬
‫בהקשר הישראלי‬
‫שינוי מהותי בענף הבנייה‬
‫פרופ"ח רפאל זקס‬
‫‪43‬‬
‫‪© 2015 Technion, Rafael Sacks‬‬
‫חזון הארגון ויעדים אסטרטגיים‬
LCI ISRAEL VISION
Increase Productivity of the Design &
Construction Industry via latest Lean
methods & tools
Visit us at: http://www.leanconstruction.org/israel
‫מדיניות מוצעת‬
‫‪ .1‬יציבות‪ :‬ייצוב היקף הבנייה והבטחת היקפים מתוכננים לאורך זמן;‬
‫‪ .2‬יתרון הגודל‪ :‬שמירת כמות מינימלית של פרויקטים גדולים בידי חברות בנייה‬
‫גדולות‬
‫‪ .3‬תיעוש ומיכון‪ :‬מעבר משיטות ביצוע 'רטובות' לשיטות ביצוע 'יבשות' והעברת‬
‫מלאכות מהאתר אל המפעל;‬
‫‪ .4‬טכנולוגיית מידע‪ :‬אימוץ מזורז של טכנולוגיות מידע ובעיקר מידול מידע בניין‬
‫)‪ (BIM‬בתכן‪ ,‬ברישוי ובביצוע;‬
‫‪ .5‬ניהול הייצור‪ :‬חינוך והטמעה של עקרונות ‪ lean construction‬להפחת הבזבוז‬
‫והגברת הפריון‪.‬‬
‫בנטור‪ ,‬צ'מנסקי‪ ,‬זקס‪ ,‬רוזנפלד ואגרנטי‪2015 ,‬‬
‫‪45‬‬
‫‪© 2015 Technion, Rafael Sacks‬‬
‫הגדרות בזבוז לבנייה‬
‫מס'‬
‫סוגי ביזבוז עפ"י וומאק וג'ונס‬
‫סוגי ביזבוז עבור ענף הבניה‬
‫‪1‬‬
‫עבודה חוזרת‬
‫עבודה חוזרת‬
‫‪2‬‬
‫ייצור מוצרים לא רצויים‬
‫ייצור נכסים או מוצרים לא רצויים‬
‫‪3‬‬
‫יצירה ואחזקת מלאים‬
‫יצירה ואחזקת מלאים‬
‫‪4‬‬
‫שלבי ביצוע מיותרים‬
‫שלבי עבודה שניתן לחסוך‬
‫‪5‬‬
‫תנועת כ"א ללא תכלית‬
‫ניצול לא יעיל של כ"א‪ ,‬תנועת כ"א ללא תכלית‬
‫‪6‬‬
‫תנועת כלים מוצרים וציוד ללא תכלית‬
‫ניצול לא יעיל של חומרים‪ /‬כלים‪ /‬ציוד‬
‫‪7‬‬
‫עיכוב תחילת עבודה של צוות עקב איחור של‬
‫המתנה לציוד‪ ,‬מידע‪ ,‬חומרים‪ ,‬כ"א‪ ,‬שטח עבודה‪,‬‬
‫הצוות הקודם‬
‫השלמת שלבים מוקדמים יותר‪.‬‬
‫מוצרים ושירותים שלא עונים לדרישות הלקוח‬
‫מוצרים ושירותים שלא עונים לדרישות בעל הנכס‪,‬‬
‫‪8‬‬
‫הרשויות‪ ,‬התקינה והתחיקה‪.‬‬
‫‪2.46‬‬
‫‪© 2015 Technion, Rafael Sacks‬‬
BIM Functionality
Stage
Design
Functional area and function
Visualization of form
Rapid generation and evaluation of multiple
design alternatives
Maintenance of information and design
model integrity
Automated generation of drawings and
documents
Collaboration in design and construction
Design and
Fabrication Detailing
Pre-construction and Rapid generation and evaluation of
Construction
construction plan alternatives
Online/electronic object-based
communication
© 2015 Technion, Rafael Sacks
Lean Construction Principles
Area
Flow process
Principle
Reduce variability
Reduce cycle times
Reduce batch sizes (strive for single piece flow)
Increase flexibility
Select an appropriate production control approach
Standardize
Institute continuous improvement
Use visual management
Design the production system for flow and value
Value generation Ensure comprehensive requirements capture
process
Focus on concept selection
Ensure requirement flowdown
Verify and validate
Problem-solving Go and see for yourself
Decide by consensus, consider all options
Cultivate an extended network of partners
Developing
partners
© 2015 Technion, Rafael Sacks
The Big Idea of Lean
Production happens in a timeline
Regarding the timeline of a piece of material, there
are good stages (processing) and bad stages (rework,
waiting, inspection)
Let us eliminate the bad stages (also called waste)
before making good stages even better
Pull flow, small batch sizes, stable production
Processes are interdependent, not independent
49
© 2015 Technion, Rafael Sacks