Применение Теории производственного потока к управлению строительством

Применение Теории производственного потока к управлению строительством

Как бережливое производство, так и теория ограничений (TOC) в настоящее время обычно сообщают об успехах в применении концепций потоков к управлению производством, а именно к бережливому производству (Lean) и управлению проектами с критической цепью (CCPM). Оба подхода связаны с улучшением потока за счет синхронизации и сокращения потерь, но средства, с помощью которых это достигается, совершенно разные. В этой статье сообщается о концептуальных сходствах и различиях CCPM и бережливого производства на основе вторичных источников вместе с отдельными исследованиями конкретных случаев и действий, ранее опубликованными авторами.

Ключевые слова: критическая цепь, last planner, бережливое строительство.

Вступление

Теория управления производством претерпела значительные изменения за последние 40 лет, когда произошел переход от экономической точки зрения, основанной на затратах, к фокусировке на поток и стремление постоянно устранять потери и управлять изменчивостью. Акцент на вариации и сокращении потерь в первую очередь связан с Демингом (1982), Оно (1988) и Вомак и др. (1990), а теперь и в Lean. В то время как стратегическое управление изменчивостью и неопределенностью появилось у Скиннера (1974), Хилла (1985), Голдратта (1990), Хоппа и Спирмена (2000), которые более явно используют концепцию буферизации изменчивости.

Этот сдвиг в производственном мышлении не был столь очевиден в отдельной области управления проектами, где основная теоретическая база планирования и контроля проекта по-прежнему ориентирована в основном на затраты и не претерпела существенных изменений за более чем 50 лет. Например, давно признано, что инструменты планирования и контроля, такие как сетевое планирование и составление графиков, неэффективно поддерживают управление проектами в целом и управление проектами в частности, но опыт Фондала (1980) остается общепринятым и сегодня.

«Однако слишком часто на свет появляются только первоначальные планы и данные по планированию. Они продолжают висеть на стене офиса еще долго после того, как устарели, и имеют мало общего с текущим ходом работ». (Фондал, 1980).

В данной статье предпринята попытка объединить две независимые разработки в области управления проектами/строительством, которые решают эту проблему путем перевода концепций производственных потоков в область управления строительством, а именно бережливое строительство (LC) и управление проектами с критической цепью (CCPM).

  • Международная группа по бережливому строительству (IGLC) была создана в 1993 году, и хотя бережливое строительство воплощало в себе принципы потока и непрерывного совершенствования бережливого производства, немногие из связанных с ним производственных инструментов были применимы. Таким образом, появились практические подходы, и сегодня передовой опыт тесно связан с «Последним планировщиком» Last Planner (Ballard, 1994), который станет основой интерпретации бережливого строительства в данной статье (Koskela and Ballard, 2006).
  • CCPM (Goldratt, 1997) является естественным развитием подхода Теории ограничений (TOC) к управлению производственным потоком под названием «Барабан-буфер-канат» (DBR) (Goldratt, 1990). CCPM, как и DBR, использует временные буферы для синхронизации неопределенных действий и сфокусирован на потоке, а не на контроле затрат. С годами этот подход совершенствовался, и интерпретация CCPM в этом документе основана на дереве стратегии и тактики CCPM (Goldratt, 2007), разработанном для поддержки процесса внедрения.

Конкретные вопросы, которые должны быть рассмотрены в этой статье:

  • Как и почему работают концептуальные подходы?
  • Какие существуют доказательства, подтверждающие заявленные преимущества?
  • Как и почему эти два подхода теоретически соотносятся?
  • Каковы более широкие последствия для строительства и управления проектами?

При решении этих вопросов авторы опирались как на вторичные источники, так и на свои первичные исследования таких внедрений (AlSehaimi et al., 2009; Koskenvesa and Koskela, 2005; Stratton, 2009).

Как и почему работают концептуальные подходы?

Основные особенности LP и CCPM описаны ниже с теоретическим объяснением.

Last Planner (Последний планировщик)

Система Last Planner (LP) разрабатывалась поэтапно в ответ на открытие дополнительных функций, необходимых для решения проблемы изменчивости рабочего процесса. Это можно классифицировать следующим образом (Ballard, 2000):

  • Во-первых, за счет включения «предварительного планирования» и процесса «подготовки» руководители строительных работ могут обеспечить наличие материалов, информации и оборудования.
  • Во-вторых, он позволяет фильтровать запланированные действия с помощью процедуры еженедельного планирования работы, тем самым гарантируя, что предыдущие действия были завершены.
  • В-третьих, он обеспечивает добровольную и надежную приверженность рабочей силы руководителями вовлеченных рабочих групп.

Кроме того, важная роль инструмента «Последний планировщик» заключается в том, чтобы заменить оптимистичное планирование реалистичным планированием путем оценки производительности работников на основе их способности надежно выполнять свои обязательства.

Концепция системы последнего планировщика включает пять основных интегрированных элементов (Ballard and Howell, 2003; Mossman, 2007), а именно: генеральное планирование, поэтапное планирование, перспективное планирование, еженедельное планирование работы и процент выполнения плана.

  • Генеральное планирование — это общий план, в котором определены все рабочие пакеты для всего проекта с указанием основных мероприятий, их продолжительности и последовательности. Цель состоит в том, чтобы собрать вместе всех основных участников процесса на ранней стадии, когда проверяются предположения и согласовываются лучшие практики.
  • Планирование этапов заключается в разделении генерального плана на различные этапы для разработки более подробных рабочих планов и определения целей, которые можно считать целями для проектной группы. В планировании этапа также участвуют представители всех организаций, чтобы разработать более подробный план работы для различных сторон (подрядчик, субподрядчики, клиент, консультант, поставщики и т. д.), участвующих в этапе.
  • Перспективное планирование заключается в том, чтобы подготовить задачи, чтобы их можно было выполнить, когда придет нужное время. Задачи прогнозирования заключаются в уменьшении неопределенности, выявлении и устранении препятствий для достижения целей проекта в период прогнозирования, который обычно варьируется от 4 до 8 недель. «Подготовка» гарантирует, что задачи будут готовы к производству, когда это необходимо, тем самым сокращая потери времени, материалов и оборудования.
  • Еженедельный рабочий план (WWP) — это совместное соглашение по производственным задачам, которые необходимо выполнить в течение следующей недели. WWP создается на основе перспективного планирования, при котором необходимо приложить усилия для определения того, что будет сделано с учетом имеющихся ресурсов. Цель еженедельной встречи — сообщить о прогрессе, спланировать следующую неделю и подготовиться к будущему. Это помогает исследовать любые взаимозависимости между ресурсами, доступом и оборудованием. Совещание WWP охватывает еженедельные планы, вопросы безопасности, вопросы качества, ресурсы, методы строительства и любые проблемы, возникающие в полевых условиях.
  • Процент выполнения плана (PPC) и анализ причин незавершенных задач. Речь идет об улучшении планирования проекта путем постоянной оценки и извлечения уроков из неудач. PPC — это показатель доли обещаний, которые выполняются вовремя. Измерив PPC, затем необходимо определить причины невыполнения и отследить причины до корневых причин, которые можно устранить, чтобы предотвратить повторение. Кроме того, с течением времени статистика PPC показывает, на что следует обратить больше внимания, чтобы получить лучшие результаты. Это, в свою очередь, может помочь улучшить процесс обучения в течение проектного периода и проектов.

Система «Последний планировщик»

Рис. 1. Система «Последний планировщик» (LCI, 2001 г.)

В системе «Последний планировщик» последовательность реализации вышеупомянутых элементов создает эффективную структуру планирования с помощью метода вытягивания. Это обобщено на рисунке 1 как «должен», «может», «будет» и «сделано», которые являются ключевыми терминами в недельном плане работы (Ballard, 2000). «Должен» отражает предпочтительный приоритет, «Может» — то, что возможно сейчас при сегодняшней доступности, «Будет» — обязательство и «Сделано» — то, что сделано, и сообщается в процентах от запланированного завершения (PPC). Традиционная практика не учитывает разницу между тем, что должно быть сделано, что можно сделать и что будет сделано, предполагая, что выполнение большего количества задач приведет к лучшим результатам. Общая идея заключается в том, что для получения равномерного рабочего процесса необходимо еженедельное планирование работы и тщательный контроль за выполнением плана. Это осуществляется посредством недельного плана, который составляется на месте и как можно ближе к рассматриваемой неделе. Недельный план определяет, что будет сделано, а PPC сообщает, что было сделано.

Управление проектами по методу критической цепи

Основной движущей силой внедрения CCPM является обеспечение более предсказуемого и более короткого времени выполнения проекта. Аргумент состоит в том, что это не только улучшит критерии получения заказа, связанные со временем, но также снизит затраты и улучшит соблюдение спецификации. Основные концептуальные элементы и отличительные черты CCPM относятся к планированию, выполнению и совершенствованию, как подробно описано ниже (Goldratt, 2007).

Планирование проекта

  • CCPM учитывает зависимость ресурсов, а также приоритеты при определении продолжительности проекта. Это называется критической цепью. На рисунке 1 критический путь будет обозначен действиями 1-3-4, тогда как в CC он обозначен 1-3-2-4 из-за общего ресурса B. Для таких случаев показано, что критическая цепь длиннее, чем критический путь, и все четыре действия должны управляться соответствующим образом.
  • Схема сети (слева) и график критической цепи с указанием буферов (справа)

    Рис. 2 Схема сети (слева) и график критической цепи с указанием буферов (справа) (Stratton, 2009)

  • CCPM вводит концепцию временных буферов проектов и питающих буферов, чтобы обеспечить эффективное управление буферным временем, которое обычно тратится впустую на уровне деятельности при локальном управлении. Буфер проекта расположен в конце проекта для защиты критической цепи, а питающие буферы изолируют последовательности операций с плавающим временем от критической цепи (см. рис. 2). Таким образом, такие буферы позволяют собирать воедино время буфера, а также лучше контролировать, обеспечивая более короткие и более контролируемые сроки выполнения заказов. При создании этих буферов предлагаемая отправная точка состоит в том, чтобы вдвое сократить существующее время активности и поместить половину остатка в агрегированный буфер. Следовательно, буфер равен трети комбинации активности и буфера (см. рис. 2 для иллюстрации).
  • При планировании в среде с несколькими проектами CCPM выступает за поэтапный выпуск проектов вокруг назначенного ресурса, который действует как барабан (задает ритм). Это используется для обеспечения потока и предотвращения слишком большого количества открытых проектов, что приводит к чрезмерной многозадачности и нарушению сроков.

Реализация проекта и постоянное улучшение

Отчет о завершении задачи

Общепринятой практикой является отчет о времени активности с точки зрения выполненной работы, что является экономическим показателем, который часто официально сообщается только еженедельно или даже ежемесячно. С помощью CCPM оставшееся время для завершения активности сообщается гораздо чаще — в идеале ежедневно.

Обеспечьте видимость предстоящих задач

Поскольку в системе планирования нет промежуточных дат задач, данные об оставшемся времени задачи обеспечивают предварительное уведомление о предстоящих задачах (ранее это называлось ресурсным буфером).

Текущие и предстоящие задачи отслеживаются в соответствии с приоритетами, чтобы обеспечить эффективное выполнение задач.

В более сложной многопроектной среде существует множество незавершенных задач, конкурирующих за время поставщика ресурсов. В CCPM они имеют приоритет с точки зрения соотношения завершения критической цепи и потребления буфера, обычно с использованием зеленых, желтых и красных цветовых кодов приоритета. Также отображаются предстоящие задачи с указанием их относительного приоритета, а также прогнозируемого времени, когда ожидается, что эти задачи станут доступными для этого ресурса.

Потребление буфера ежедневно контролируется руководителем проекта, и при необходимости принимаются меры по восстановлению.

Потребление буфера указывает на то, что задача превышает амбициозное время, и что диспетчеру задач может потребоваться помощь. Для исправления ситуации могут потребоваться действия на уровне проекта.

Старшие менеджеры следят за статусом всех проектов и при необходимости принимают меры.

На этом уровне статус приоритета всех проектов периодически пересматривается для мониторинга и решения вопросов, связанных с программой восстановления более высокого уровня.

Причины задержки отслеживаются и позволяют сфокусироваться на улучшении.

Соответствующие причины задержки извлекаются, чтобы сфокусировать деятельность по улучшению.

Этапы планирования и выполнения составляют основу подхода CCPM, но сами по себе недостаточны. Этапы предварительного планирования включают в себя сокращение числа текущих проектов и обеспечение того, чтобы предварительная комплектация была завершена до того, как проект будет разрешен к запуску.

Есть ли доказательства этих утверждений?

Объективная поддержка ценности этих двух подходов может быть как эмпирической, так и теоретической, как сообщается ниже.

Последний планировщик

Заявленные преимущества для всех сторон, участвующих в строительных проектах, вытекающие из внедрения Last Planner, выходят за рамки первоначальных теоретически обоснованных преимуществ. Эти эмпирически наблюдаемые преимущества включают: повышение эффективности и надежности планирования, повышение производительности, повышение надежности плана, более точное прогнозирование ресурсов, снижение неопределенности, подготовку членов команды к совместной работе, улучшение процесса обучения за счет непрерывной оценки, повышение качества работы и безопасности, и, таким образом, сокращение продолжительности и стоимости проектов, продвижение других разработок, таких как управление рисками, и облегчение внедрения организационных изменений и постоянного улучшения. Эти преимущества очевидны во многих отчетах о тематических исследованиях и научных работах в нескольких странах (Ballard, 1994; Ballard and Howell, 2003; Ким и Джанг (2005 г.); Коскенвеса и Коскела, 2005 г.; Моссман, 2007; Алсехайми и др., 2009 г.; Баллард и Хауэлл, 1997 г.; Коскенвеса и Коскела, 2005 г.; Фиалло и Ревело, 2002 г.; Баллард, 1999; Баллард и др., 1996; Младший и др., 1998; Томассен и др., 2003).

Управление проектами по методу критической цепи

Тематические и обзорные исследования применения CCPM все еще очень ограничены. Однако одним из показателей уровня интереса к CCPM является доступность программного обеспечения для управления проектами, поддерживающего CCPM. Существует растущий спектр программных систем, заявляющих, что они поддерживают CCPM, в диапазоне цен от 250 долларов.

Поставщик программного обеспечения Concerto CCPM опубликовал тематические исследования клиентов, в том числе ABB, Delta, Boeing, US Marine Core Base, Lucent Technologies, Hewlett Packard и Центр авиационной логистики Warner Robins ВВС США (Concerto Case Studies, 2010). Он также принимал активное участие в разработке руководства по реализации стратегии и тактики Голдратта (2007 г.), и программное обеспечение тесно связано с ним. Используя данные веб-сайта (Concerto case studies, 2010 г.), типичные преимущества включают:

  • сокращение времени выполнения заказа на 25%;
  • процент выполненных в срок заказов увеличился до 90+%;
  • проход увеличился на 20% при тех же ресурсах.

Лишь немногие из них были официально опубликованы, за одним заметным исключением, Warner Robins Air Logistics Center (Srinivasan et al., 2007), где они внедрили CCPM для сокращения срока ремонта транспортных самолетов С5 Galaxy.

В строительном секторе Stratton (2009) сообщил о тематическом исследовании пилотного внедрения CCPM с использованием стратегии и тактики, предложенных Goldartt (2007) в многопроектной среде. Было показано, что эта реализация соответствует предписанным рекомендациям со значительным улучшением показателей выполненных в срок заказов и затрат по 4 проектам.

Использование CCPM в программах общественных работ в Японии с 2004 г. (Kishira & Ohara, 2005 г.) недавно было расширено на национальном уровне за счет государственной программы общественных работ Японии (Stratton, 2009 г.) с сокращением продолжительности в среднем на 20% и затрат на 7%.
CCPM также подвергся критическому анализу с теоретической точки зрения, и поднятые вопросы можно классифицировать следующим образом.

  • Оригинальность. Многие авторы признали этот подход (Newbold, 1998; Leach, 1999; Steyn, 2001, Herroelen, W. and Leus, R. 2001), но другие ставят под сомнение оригинальность. Trietsch (2005) наиболее критичен в этой области, но не подвергает сомнению вклад общего подхода, как это делает Raz et al. (2003).
  • Чрезмерное упрощение. Некоторые авторы (Raz et al., 2003; Elton and Roe, 1998) утверждают, что такой подход обеспечивает большую дисциплину, но выражают сомнения по поводу преуменьшения традиционной важности личных навыков управления проектами.
  • Изменение парадигмы / чрезмерное усложнение. Lechler et al. (2005) признает очевидные преимущества, но подчеркивает сложность принятия другого мышления и предполагает, что это может объяснить некоторые неудачи. Они предлагают облегченную версию CCPM, в которой нет питающих буферов (стр. 56).
  • Планирование конвейера. Raz et al. (2003), как и Trietsch (2005), ставят под сомнение стабильность узкого места ресурса в многопроектной среде. Затем это признал Goldratt (2007), который теперь утверждает, что любой ограничивающий ресурс, вероятно, будет перемещаться, и реальная проблема в проектах – не ограничения ресурсов, а синхронизация.
  • Размер буфера. Введение буферов широко признано положительным шагом в обеспечении средств управления неопределенностью. Некоторые авторы поднимают вопрос о размере буферов, и необходимо признать, что для определения размера буфера нет научной основы.

Резюме

И LP, и CCPM продуктивно использовались практиками на протяжении многих лет, но характер проектной среды затрудняет сбор данных эмпирических исследований. CCPM вызвал больший академический интерес из-за его более широкого применения в управлении проектами и явного вызова устоявшейся практике управления проектами и лежащей в его основе теории. В обоих случаях ценность подхода подтверждается теоретическими аргументами.

Как и почему эти подходы теоретически соотносятся?

Обзор LP и CCPM прояснил, как эти разные подходы могут быть связаны как с сокращением, так и с управлением вариациями и неопределенностями. Как и в случае с бережливым производством и производством TOC, LP уделяет особое внимание сокращению потерь, а CCPM — управлению изменчивостью и неопределенностью. Однако интересно отметить, что CCPM был естественным расширением DBR, поскольку оба используют временные буферы. При этом LP представляет собой более радикальный отход от бережливого производства. Это можно объяснить рассмотрением стратегических потребностей по всему спектру операций от проекта до реализации и соответствующим акцентом на управлении и снижении изменчивости. Это может объяснить, почему элементы LP не могут быть легко перенесены из бережливого производства, тогда как CCPM является более естественным продолжением DBR.

Планирование

Четкое различие между этими двумя подходами заключается в области планирования между Last Planner и CCPM. Как следует из названия, LP заглядывает вперед на срок до 6 недель, чтобы определить, что должно быть сделано и «подготовлено», но основное внимание уделяется подробному повседневному планированию в течение одной-двух недель, где то, что должно быть сделано, согласуется с тем, что может быть сделано (рис. 1) при установлении обязательств относительно того, что будет сделано. Система LP не вносит существенного вклада в долгосрочное планирование, давая мало указаний о том, как структурировать генеральный и поэтапный планы.

CCPM, наоборот, охватывает общий план проекта, но не касается повседневного детального планирования. Интересно отметить, что в руководстве по деревьям стратегии и тактики S&T (Goldratt, 2007: 5,13,1) подчеркивается важность того, чтобы задачи не были слишком маленькими (т.е. превышали 2% времени выполнения проекта). Это делается для облегчения процесса контроля и признает необходимость передачи детального планирования на места для принятия локальных решений.

В настоящее время CCPM включает в себя одновременное планирование нескольких проектов, и постоянное развитие этого подхода ясно проявляется в том, что виртуальный барабан теперь выступает в качестве основы для поэтапных проектов (Goldratt, 2007: 15, 13, 3).

Выполнение

Ключевым показателем в LP является процент завершенных запланированных действий, и это зависит от снижения неопределенности и координации действий при выполнении того, что согласовано на еженедельной основе. Если действие «Должен» не может быть выполнено, подготавливается менее критичное замещающее действие, чтобы гарантировать, что ресурс не простаивает.

В CCPM основное внимание уделяется соотношению потребления буфера проекта к завершению критической цепи, и, следовательно, акцент делается на своевременном завершении, следовательно, предпочтение отдается действиям «Должен», а не «Может». Хотя формализованных еженедельных совещаний по планированию, как в LP, не существует, ожидается, что предполагаемые даты завершения деятельности будут сообщаться ежедневно, хотя два раза в неделю, возможно, более реалистичны (Stratton, 2009). Это, следовательно, информирует всех участников о статусе, а также о приоритете различных действий, а также о значении любой задержки. Затем этот статус используется для ускорения действий или повышения требований к дополнительным ресурсам по мере необходимости.

Улучшение

LP, как и бережливое производство, направлен на сокращение потерь и связанной с ними неопределенности. Ключевой особенностью еженедельных совещаний является сбор информации о причинах невыполнения запланированных задач и постановка задач по улучшению. Хотя изначально это не было частью CCPM, эта возможность недавно была включена в некоторое программное обеспечение CCPM и является ключевой функцией руководства CCPM.

Каковы более широкие последствия для строительства и управления проектами?

Обе системы учитывают необходимость планирования и контроля в крайне неопределенной среде:

  • LP через прагматичное и совместное планирование с упором на немедленные действия.
  • CCPM разрабатывает более формализованные средства управления неопределенностью на уровне агрегированного планирования, а не на уровне детального планирования.

Этот документ помог прояснить, что философии бережливого производства и ТОС дополняют друг друга и должны быть отражены в любых системах управления потоками. Ясно, что и LP, и CCPM развились, чтобы охватить общие элементы, как в случае CCPM, включающем «подготовку» и целенаправленное улучшение. Хотя эти подходы использовались в управлении строительством в течение многих лет, их разработка представляется в значительной степени независимой, и у авторов есть большой потенциал в изучении их интеграции.

Хотя теория потока явно применима к управлению строительством, необходимы более структурированные исследования для проверки этих преимуществ и практической интеграции связанного с этим управления, уменьшения вариаций и неопределенности.

Вывод

Как правило, отправная точка разработки оказывает доминирующее влияние на первоначальный характер и масштаб двух подходов: «Последний планировщик» и «Критическая цепь». Метод LP был разработан в стиле исследования в области проектирования, чтобы облегчить практические проблемы строительных команд (Коскела и Баллард, 2006 г.), в то время как CCPM возник в результате попытки исправить недостатки метода критического пути, расширяя и дополняя решение ТОС для управления производством Барабан-буфер-канат. Традиционное управление проектами, как и метод критического пути (CPM), основано на концепции трансформации производства. В этой концепции основная единица анализа, задача, является вневременной и взаимно независимой, за исключением отношений предшествования. Затем процедура CPM находит наилучший порядок и время выполнения этих задач. И CCPM, и LP подписываются на концептуализацию потока, в котором рассматривается, как работа на самом деле протекает во времени на разных этапах проекта. Однако эти два метода устанавливают разные фокусы в потоке: CC работает через агрегированные буферы, тогда как LP пытается уменьшить причину использования буферов: изменчивость. Ясно, что некоторые из этих различий уже размылись, поскольку подходы развивались в одном направлении.

Авторы: д-р Рой Страттон, профессор Лаури Коскела, д-р Абдулла Алсехайми, Ансси Коскенсвеса
Источник



Речкалов

Редактор сайта TOCPEOPLE.COM. Переводчик материалов по Теории ограничений
Организации: «АРБ-Консалтинг», Школа бизнеса «Управляй будущим»
Звоните: +7 (351) 245-03-03
Пишите: info@tocpeople.com