Efteruddannelsesudvalget for bygge/anlæg og industri Sjakbajs Planlægning og styring i byggeriet Emne: Skilleblad: 4 Undervisningsministeriet. Marts 2009. Materialet er udviklet af Efteruddannelsesudvalget for bygge/anlæg og industri i samarbejde med Flemming Grangaard, Dansk Byggeri, Kursus & Udvikling. Materialet kan frit kopieres med angivelse af kilde. Materialet kan frit viderebearbejdes med angivelse af følgende tekst: Dette materiale indeholder en bearbejdning af Sjakbajs Planlægning og styring netværksplanlægning, marts 2009 udviklet for Undervisningsministeriet af Efteruddannelsesudvalget for bygge/anlæg og industri i samarbejde med Flemming Grangaard, Dansk Byggeri, Kursus & Udvikling.
Forord Dette undervisningsmateriale er udviklet til brug for Efteruddannelsesudvalget for bygge/anlæg og industri (BAI, www.ebai.dk) med støtte fra Undervisningsministeriet. Undervisningsmateriale er udarbejdet for at understøtte uddannelsesmål 40509 Sjakbajs Planlægning og styring i byggeriet, hvorefter deltagerne ud fra tegnings- og beskrivelsesmateriale og ud fra bygherrens og arbejdsgiverens mål for projektet kan planlægge og forberede byggeproduktionen. Deltagerne kan medvirke ved opstart af byggesagen og kan tilrettelægge byggepladsens indretning under hensyntagen til risici for projektet i alle byggeprocessens faser. I den forbindelse kan deltagerne anvende APV til risikoafdækning af de valgte arbejdsmetoder og kan inddrage vinterforanstaltninger i planlægningen. Deltagerne kan ligeledes medvirke ved planlægning af bemanding, ressourcer, leverancer og optimering af logistikken med henblik på at undgå unødige omkostninger i form af ventetid, spild og brækage gennem anvendelse af principperne i det trimmede byggeri. Endelig kan deltagerne anvende almindeligt kendte værktøjer til planlægning og styring, herunder også digitale værktøjer. Uddannelsens varighed er 3 dage og henvender sig til personer med beskæftigelse inden for bygge- og anlægsområdet, der har eller ønsker beskæftigelse som sjakbajs.. Udvalget takker Flemming Grangaard og Brian Dahl Steinicke Thomsen, Dansk Byggeri, Kursus & Udvikling og andre, der har medvirket i udarbejdelsen af dette materiale. Herudover takker vi branchen for ideer til og konstruktiv kritik af materialet.
PROCESDIAGRAMMERING Procesdiagram 1 2 For at udføre et procesdiagram må et arbejdes delprocesser nøje bestemmes herefter aktiviteternes logiske rækkefølge og indbyrdes afhængighed. Den tid, udførelsen af de enkelte aktiviteter tager, afbildes altså ikke. ALTSÅ: 1. Arbejdsprocessen opdeles i aktiviteter. 2. Aktiviteternes rækkefølge og indbyrdes afhængighed fastlægges. AKTIVITET (eller proces) En aktivitet er en klart defineret og klart afgrænset arbejdsproces. I procesdiagrammet afbildes aktiviteten grafisk som en kasse. Aktivitetens størrelse angives ikke. Dvs. alle kasser er lige store. Aktivitetskasserne bindes sammen med streger, forsynet med en pil (en binding). EKSEMPEL 1 B A To sten skal lægges oven på hinanden. Aktivitet A: Første sten placeres. Aktivitet B: Anden sten placeres på første sten, således at stenenes flader er sammenfaldende. (Som vist på tegning). Procesdiagrammet ser således ud: A B Side3
EKSEMPEL 2 B C A To sten skal lægges oven på hinanden med et mellemlag. Aktivitet A: Første sten placeres. Aktivitet B: Mellemlaget placeres på første sten, således at mellemlagets flade er sammenfaldende med den første stens. Aktivitet C: Anden sten placeres på mellemlaget, således at stenenes flader er sammenfaldende med mellemlagets. (Som vist på tegning). Procesdiagrammet ser således ud: A B C EKSEMPEL 3 B A C Læg to sten oven på én. Aktivitet A: Første sten læges ud. Aktivitet B: Anden sten placeres som vist på tegning. Aktivitet C: Tredie sten placeres som vist på tegning. Procesdiagrammet kan se ud som ved eksempel 2. Man kunne også forestille sig, at stenene B og C placeres samtidigt. Procesdiagrammet ser da således ud: A B Slut C KONKLUSION: Det vil sige, at procesdiagrammet viser: 1. Aktiviteternes logiske rækkefølge. 2. Processens afslutning. Side4
Typiske procesdetailler: I det følgende er vist nogle eksempler på procesdiagrammets grafiske fremstilling og endvidere nogle eksempler på detailler, som bør undgås, da de kan misfortolkes. Nr. 1 Akt. 1 Akt. 2 Nr. 2 Akt. 1 Akt. 2 Nr. 3 Akt. 1 Akt. 2 Akt. 3 Nr. 4 Akt. 1 Akt. 3 Akt. 2 Nr. 5 og 6 Disse signaturer bør anvendes systematisk, dvs. brudt streg kun i den ene retning. Side5
UNDGÅ FØLGENDE PROCESDETAILLER Gå aldrig tilbage eller lodret i netværket Absolut forkert: Farligt: Absolut forkert: Undgå overflødige bindinger. Akt. 1 Akt. 2 Akt. 3 Akt. 4 Side6
PROCESDIAGRAM OPGAVE 2 Procesplanlægning af et hus med stue, køkken- En bygherre skal have opført et traditionelt enfamilieshus på 140 m 2 alrum, bryggers, badeværelse, entre samt 3 værelser. Alle materialer er traditionelle og de komplementerende bygningsdele er almindelige handelsvarer. Opførelsen af huset kan opdeles i følgende aktiviteter. Fag Aktivitet Dage Fag Aktivitet Dage Jord Muldafrømning 1 Tø Udv. vinduer og døre 2 Jord Udgravning og kloak 1 Tø Isolering/dampspær/loft 4 Jord Haveanlæg 5 Tø Trægulve 3 Be Randrundament 1 Tø Indvendige døre og inventar 3 Be Terrændæk 3 VVS Varme/vand - terræn 1 Mu Opmuring, ydervægge 8 VVS Varme og vandrør, indvendig 4 Mu Opmuring, indervægge 4 VVS Varme og vand, montering 2 Mu Tagstensoplægning 2 VVS Tagrender og inddækninger 1 Mu Indvendig puds 2 El El - terræn 1 Mu Vægfliser 2 El El-rør m.v., indvendig 2 Mu Gulvklinker 3 El El-montage 2 Mu Pudsreparation 1 El Hårde hvidevarer 1 Mu Udvendig sokkelpuds 1 Ma Udvendigt malerarbejde 3 Tø Spær rejses 1 Ma Indvendigt malerarbejde 8 Tø Undertag/lægter/udhæng 3 Ma Rengøring 2 Opgaven: 1. Tegn et procesdiagram der indeholder ovenstående 30 aktiviteter i et naturligt forløb og som gruppen er enige om. 2. Udregn den hurtigste tid for arbejdets udførelse. Side7
Opg. 2, Aktivitetsark Muld Jord 1 dag Fundament Be 1 dag Opmur, indervæg Mu 4 dag Spær Tø 1 dag VVS/terræn VVS 1 dag El/terræn El 1 dag Udv. malerarb. Ma 3 dag Udgravning Jord 1 dag Terrændæk Be 3 dag Opmur, ydervæg Mu 8 dag Undertag, lægter mv. Tø 3 dag Tagrende/ inddækning VVS 1 dag El/rør mv. indv. El 2 dag Indv. malerarb. Ma 8 dag Haveanlæg Jord 5 dag Tagsten Mu 2 dag Udv. døre/vinduer Tø 2 dag VVS/rør varme VVS 4 dag El montage El 2 dag Rengøring Ma 1 dag Indv. puds Mu 2 dag Pudsrep indv. Mu 1 dag Isoler/loft Tø 4 dag VVS montage VVS 2 dag Hårde hvidevarer El 1 dag Sokkelpuds Mu 1 dag Trægulve Tø 3 dag Vægfliser Mu 2 dag Indv. dør/inventar Tø 3 dag Gulvklinker Mu 3 dag
TIDSVURDERING AF ARBEJDER Procesplanlægningen af en byggeopgave består bl.a. i en beslutning om, hvorledes huset skal bygges. Sagt med andre ord - en opdeling af byggeriet i delarbejder eller aktiviteter og en anskueliggørelse af deres indbyrdes afhængighed og rækkefølge. Den egentlige tidsplanlægning består af en vurdering af de enkelte aktiviteters varighed og en fastlæggelse af samtlige aktiviteter i en kalender. Vurderingen af den enkelte aktivitets varighed kommer derfor til at spille en væsentlig rolle i alt tidsplanlægning. Aktivitetsmængderne Skal man vurdere den tid, der medgår til f.eks. at opmure et enfamiliehus - altså den aktivitet, vi i procesdiagrammet kalder opmuring, - er det klart, at vi må vide noget konkret om huset. Vi må vide hvor mange sten eller hvor mange m 2 murværk, der skal opmures. Aktiviteternes mængder er mange; I den omtalte opmuringsaktivitet indgår måske: - a stk. sten, - b lbm. pap, - c hl. mørtel, - d m 2 isoleringsmåtte, - e stk. bindere, samt - syre, frostiblandingsmidder, - osv. Resultatet af aktiviteten er et vist antal m 2 murværk. Antal m 2 murværk er aktivitetens hovedmængde, og det vil ofte være tilstrækkeligt at kende denne når aktiviteten skal vurderes - eksempelvis: Opmuring m 2 el. stk. Fundamenter støbning m 3 Fundamenter armering tons Fundamenter forskalling m 2 Rejsning af spær stk. Pudsning af vægge m 2
Varighed - bemanding Kender man en aktivitets mængder, og står man for at skulle vurdere eller beregne dens varighed, støder man med det samme på det problem, at varigheden naturligvis er afhængig af hvor mange mand, der udfører den pågældende aktivitet. Man kan godt forestille sig, at en aktivitet kan beregnes til enten at kunne udføres af 3 mand i 2 dage eller af 2 mand i 3 dage. Men hvilken af delene? Dette problem løses ved, at man i første omgang ikke anvender begge faktorerne i aktivitetsudregningen, men ved at man anvender den faktor der er kendt, enten bemanding eller varighed. Efterfølgende udregnes den anden faktor på baggrund af arbejdsindholdet i aktiviteten. Arbejdsindholdet Arbejdsindholdet udtrykkes i manddage, mandtimer eller mandminutter. Kender man nu hovedmængderne i en aktivitet, og kender man arbejdsindholdet pr. enhed - enhedstiden - for de forekommende mængder, kan man let beregne den samlede aktivitets arbejdsindhold. hovedmængde x enhedstid = arbejdsindholdet Vælges en passende bemanding findes varigheden da som: arbejdsindholdet = varighed bemandingen Opgaven at tidsvurdere en aktivitet kan herefter siges at omfatte følgende: 1. Beregning af de indgåede mængder. 2. Vurdering af arbejdsindholdet pr. enhed. 3. Udregning af aktiviteternes arbejdsindhold. 4. Valg af passende bemanding. 5. Beregning af varigheden. Entreprenøren har sit erfaringsmateriale fra efterkalkulationer, akkordregnskaber og bearbejdelser af dagsedler og ugelister. Det ligger i sagens natur, at et engang indsamlet erfaringstal på en given opgave ikke umiddelbart kan overføres til en anden opgave, idet enhedstiderne er meget afhængig af opgavens karakter. Side10
Et eksempel Aktivitet: - formsætning, armering og støbning af kælderydervægge skal tidsvurderes. Aktivitetsmængder: Glat forskalling 200 m 2 Armering 2,0 tons Beton 35 m 3 Forskallingen forudsættes udført med etagehøje systemforme med glat finerbeklædning. Armeringen er enkeltarmet lige jern Ø 14. Vurdering af mt.forbrug: 0,75 mt/m 2, 35 mt/tons og 1,10 mt/m 3. De anførte tidsvurderinger indbefatter diverse biydelser såsom udsparinger, afstandsholdere etc. 200 m 2 á 0,75 mt 150 mt 2,0 tons á 35 mt 70 mt 35 m 3 á 1,10 mt 39 mt 259 mt Med en bemanding på 7 mand fås en varighed på 37 timer eller 5 dage. Materiel, herunder maskiner m.v. Andre faktorer der kan påvirke enhedstider er f.eks. hjælpemidlernes kapacitet. Inden for anlægssektoren arbejdes der for derfor ud fra maskinkapacitet og maskintider set i forhold til transportafstande m.v. Inden for byggeriet kan der være tale om at anvende maskintider ved byggerier, hvor der anvendes kraner, krantider, eller hvor f.eks. blandeanlæg og andre maskinenheder kan medføre en kapacitetsbegrænsning. Side11
TIDSBEREGNING SLÆK OG BEMANDINGSUDJÆVNING Et procesdiagram der viser aktiviteternes typiske rækkefølge og indbyrdes afhængighed: PROCESDIAGRAM I B D A C E G H I F K Et procesdiagram som ovenstående har ikke mange anvendelsesmuligheder, hvis ikke det suppleres med yderligere oplysninger. Følgende beregninger og vurderinger er derfor næste skridt: 1. Beregninger af mængder. 2. Vurdering af arbejdsindholdet pr. enhed (enhedstid). 3. Udregning af aktivitetens arbejdsindhold. 4. Valg af bemanding. 5. Beregning af varigheder. Side12
For at gøre disse beregninger mere overskuelige kan følgende skema anvendes: A B C D E F G H I K Mængde Enh. Mandtimer pr. enhed 96 m 2 1 96 m 2 ½ 42,67 m 3 1½ 80 m 1 256 m ½ 20 m 2 2 640 m ¼ 144 m 2 1 16 m 2 192 m 2 ½ A mandtimeforb. 96 48 64 80 128 40 160 144 32 96 Manddage Bemanding B Varighed D dage 12 2 6 6 2 3 8 2 4 10 2 5 16 2 8 5 1 5 20 2 10 18 3 6 4 1 4 12 3 4 Procesdiagrammets enkelte aktiviteter kan herefter udbygges med oplysninger om bemanding og varighed. PROCESDIAGRAM II B 2 3 D 2 5 A 2 6 C 2 4 E 2 8 G 2 10 H 2 6 I 1 4 F 1 5 K 3 4 Side13
Indhold og signaturforklaring til netværksplanlægningen Tidligst start Tidligst slut Tst. Tsl. (21)F - 0404 A Aktivitetens nr. Bemanding Aktivitetens navn Varighed Be. Fag Va. Sst. Ssl. Senest slut Senest start Side14
Frem til dette punkt har arbejdet bestået i at konstruere procesdiagrammet, og først nu kan der blive tale om en egentlig analyse af processen og dens forløb tidsmæssigt m.v. Analysen kan have følgende formål: ønsket om kortest mulig tid ønsket om konstant bemanding. Dette er blot nogle af de analyseformål, som procesdiagrammet med de foreliggende oplysninger kan anvendes til. Et centralt begreb er her slæk (eng.: slack). Der findes flere former for slæk. Det vi skal arbejde med her, er det der kaldes totalt slæk. Forudsætningen for beregning af denne størrelse er at aktiviteternes henholdsvis tidligste og seneste start og sluttidspunkt kendes. Fastsættelse af tidligste start- og sluttidpunkt for aktiviteterne sker ved at gennemregne procesdiagrammet fra venstre mod højre. Fastsættelse af seneste start- og sluttidspunkt for aktiviteterne sker ved at gennemregne procesdiagrammet fra højre mod venstre. Disse beregninger er udført i eksemplet, idet tidligste start- og sluttidspunkt er anført i overkanten af aktiviteten, medens seneste start- og sluttidspunkt er anført forneden. Side15
PROCESDIAGRAM III 7 9 10 14 B D 2 3 2 5 11 13 14 18 1 6 7 10 11 18 19 28 29 34 A C E G H 2 6 2 4 2 8 2 10 3 6 SLUT 1 6 7 10 11 18 19 28 29 34 1 4 10 15 I F 1 4 1 5 3 6 24 28 1 4 K 3 4 20 23 Slækket beregnes således: Total slæk for en aktivitet forudsætter, at alle efterfølgende aktiviteter udføres senest muligt, og alle forudgående aktiviteter udføres tidligst muligt. Eksempel: - aktivitet B: Total slæk; indtegnet øverst i ( ) = (D senest, start - A tidligst, slut - varighed B) = 13-6 - 3 = 4. Det svarer til: (B senest, slut - B tidligst, slut) = 13-9 = 4. Frit slæk; indtegnet nederst i ( ) (B totalslæk - A frit slæk). Disse beregninger fører frem til en fastlæggelse af den kritiske linie for det pågældende projekt. Denne linie er bestemt af de aktiviteter, hvor det totale slæk er nul. Linien er indtegnet på den følgende figur markeret over kasserne ved f.eks. (4) og ved at summere samtlige varigheder for aktiviteterne på linien, finder man den korteste eller hurtigste tid for projektets realisering under de foreliggende omstændigheder (34 arbejdsdage). Side16
PROCESDIAGRAM IV 11 (4) 13 14 (0) 18 1 (0) 6 7 (0) 10 11 (0) 18 19 (0) 28 29 (0) 34 0 (2) 4 10 (13) 15 3 (2) 6 24 (13) 28 1 (19) 4 3 4 20 (19) 23 7 (4) 9 10 (4) 14 B D 2 3 2 5 1 (0) 6 7 (0) 10 11 (0) 18 19 (0) 28 29 (0) 34 34 A C E G H SLUT 2 6 2 4 2 8 2 10 3 6 I 1 4 K F 1 5 HISTOGRAMMER På planlægningsstadiet kan det være af interesse at foretage forskellige analyser som f.eks.: Bemandingsforhold Maskinbelastning Investeringsforløb Også her anvendes de beregnede slæk. Som et eksempel herpå er der i det efterfølgende foretaget en analyse vedrørende bemandingsplanen for projektet. Den totale bemandingsplan optegnes almindeligvis som et histogram. Bemandingshistogrammet for projektet ser således ud, sorteret efter tidligste start: Side17
BEMANDING HISTOGRAM I 7 6 5 4 I 3 K B F F 2 H 1 A C E G ARBEJDSDAGE 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Hvad fortæller denne kurve? Hvis vi forestiller os, at aktiviteterne K, A, C, B, F og G alle anvender samme arbejdsressource (murer f.eks.), så kunne man herefter se på dette bemandingsforløb. Igen sorteret efter tidligste start ser det således ud: BEMANDING HISTOGRAM II 7 6 5 4 3 K B 2 1 A C G F ARBEJDSDAGE 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Side18
Denne bemandingskurve ville måske tilfredsstille nogle, men hvis vi går ud fra et ønske om at tilstræbe en så jævn bemandingskurve som muligt, kunne man overveje, om kurven ovenfor kunne gøres pænere. Så længe vi kun anvender de slæk, som er anført tidligere, og vi ikke går ud over dette, så vil vi ikke ændre ved den totale byggetid. Vi kunne derfor anvende slækket på aktiviteterne F (totalslæk: 13 dage) samt B (totalslæk: 4 dage). Kurven kunne herefter få følgende udseende: BEMANDING HISTOGRAM III 7 6 5 4 3 K 2 1 A C B G F ARBEJDSDAGE 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Ved denne første bemandingsudjævning er hele slækket på grenen B, D anvendt, hvorved disse to aktiviteter er gjort kritiske. Om det nu er særligt hensigtsmæssigt, kan diskuteres, men der er i hvert fald opnået en betydelig udjævning af bemandingskurven. En yderlig udjævning alene ved anvendelse af slækket for de pågældende aktiviteter er ikke mulig. Side19
Er der fortsat et ønske om at ændre forløbet af de pågældende arbejder, er der kun at se på bemandingen af de enkelte aktiviteter. Man kunne muligvis ændre ved produktet mand x varighed. For aktiviteten K kunne man måske ændre bemandingen fra 3 til 2 mand, hvorved varigheden ændres fra 4 til 6 arbejdsdage. Herudover kunne man måske tænke sig at udnytte en vis del af slækket, således at man startede med en mindre arbejdsstyrke, som så senere blev forøget. Under disse omstændigheder ville bemandingskurven få følgende udseende: BEMANDING HISTOGRAM IV 7 6 5 4 3 K 2 1 A C B G F ARBEJDSDAGE 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Side20
STAVDIAGRAM Hermed er der måske opnået et forløb, som kan accepteres. Der var måske andre muligheder, men eksemplet ønsker kun at vise, hvilke muligheder man kan anvende ved bemandingsudjævning. Som tidligere nævnt kan en række forhold analyseres på tilsvarende måde. Det er imidlertid vigtigt at erindre den afhængighed, der eksisterer mellem de enkelte størrelser, penge, tid, bemanding, grej m.v. Ændrer man ved én, ændrer man ofte ved de andre. Procesdiagrammet ses sjældent på arbejdspladsen, men præsenteres ofte som et stavdiagram. Stavdiagrammet ser sædvanligvis ud som vist i eksemplet. Den sortering, (aktiviteternes rækkefælge) som anvendes, er almindeligvis tidligst start. Det viste stavdiagram er opstillet før evt. slæk er blevet udnyttet. UGE NR. DAGE Ma Ti On To Fr Ma Ti On To Fr Ma Ti On To Fr Ma Ti On To Fr Ma Ti On To Fr Ma Ti On To Fr Ma Ti On To Fr I K A B C D F E G H Side21
Hovedtidsplan for OK Danmarks tilbygning apr 99 maj 99 jun 99 jul 99 aug 99 Id Aktivitet Varighed Startdato 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 1 Byggepladsindretning 5 dage ma 29-03-99 2 Jord-kloakarbejde 8 dage ti 06-04-99 3 Vejarbejde 6 dage ma 12-04-99 4 Betonarbejde 25 dage fr 09-04-99 5 Fundamenter 6 dage fr 09-04-99 6 Gulv på jord 5 dage ma 19-04-99 7 Vægge 9 dage on 21-04-99 8 Dæk 8 dage on 05-05-99 9 Elementmontage 15 dage on 19-05-99 10 Skalmur 14 dage ma 07-06-99 11 Indv. murer 2 dage fr 11-06-99 12 Tagdækning 7 dage ti 22-06-99 13 Isætning af vinduer 7 dage fr 25-06-99 14 Indv. tømrer/snedker 9 dage to 10-06-99 15 El-arbejde 17 dage to 10-06-99 16 Blikarbejde 4 dage to 01-07-99 17 VVS-arbejde 20 dage ti 10-06-99 18 Fliser + klinker 5 dage ti 29-06-99 19 Slidlag 6 dage ti 29-06-99 20 Gelændre mv 3 dage ti 27-07-99 21 Markiser 5 dage ti 27-07-99 22 Gulvbelægning 7 dage fr 30-07-99 23 Malerarbejde 15 dage ti 29-06-99 24 Gartner 5 dage ti 03-08-99 25 Rengøring 3 dage ti 17-08-99
Opgave 2 Vejledende løsning 9 14 16 D (2) J (3) L (2) 4 7 9 11 13 18 21 23 24 A (4) B (3) E (2) F (2) H (2) K (4) M (3) P (2) O (1) SLUT 5 8 19 C (1) G (3) N (1) Side23