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Grundlagen und Zielsetzung des Lean Construction

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Podiumsdiskussion (v.l.n.r.): Prof. Fritz Gehbauer (KIT), Jim Ross (PCI, Australien), Wayne Sharpe (Alchimie, Australien), Prof. Konrad Spang (Uni Kassel), David Long (Sutter Healthcare, USA), William Lichtig (The Boldt Company, USA).
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V.l.n.r.: RA William Lichtig (The Boldt Company), Greg Howell (Lean Construction Institute USA), Prof. Glenn Ballard (University of California Berkeley)

Das Institut für Technologie und Management im Baubetrieb setzt den Ansatz „Lean Management “ konsequent in Forschung, Beratung und Lehre um.
Das Spektrum der Forschung und Beratung des Bereichs Lean Management im Bauwesen reicht von Planungs- und Ausführungsprozessen, über die Integration von Informationstechnologie bis zur Vertragsgestaltung . Im Bereich der Planungs- und Ausführungsprozesse führte die Anwendung von Lean Construction auf Basis des Last-Planner-System™ auf einer Reihe von Projekten, beispielweise bei der Deutschen Bahn und am Hambacher Schloss, zu großen Effizienzverbesserungen durch verstetigten Prozessfluss . Im Bereich Informationstechnologie wird der Beitrag von Building Information Modeling zu transparenter Leistungserfassung und kurzzyklischer, kontinuierlicher Verbesserung untersucht. In der Vertragsgestaltung werden relationale Vertragsmodelle auf ihre Umsetzbarkeit in Deutschland hin untersucht und angepasst. Weitere Forschungsgebiete sind die Anwendung der Lean-Philosophie im Rückbau kerntechnischer Anlagen sowie in der autonomen Steuerung von Baumaschinen und die Anwendung von Komplexitätsmanagement zur Effizienzsteigerung von Bauplanungsprozessen. Die Ergebnisse der Forschungsprojekte wurden national und international publiziert, und haben zu einer Verbreitung und Akzeptanz der praktischen Anwendung des "Lean Management im Bauwesen" beigetragen.
In der Lehre bietet das TMB deutschlandweit die erste Vorlesung zum Thema „Lean Management im Bauwesen“ an. Im zugehörigen Seminar wird den Studierenden die Praxisanwendung der Lean-Philosophie von Referenten aus der Industrie nähergebracht.
Als großer internationaler Erfolg der Anstrengungen des TMB im Bereich Lean kann die Lean in Public Sector Konferenz des Jahres 2009 betrachtet werden, bei der weltweit zum ersten Mal die Ansätze des australischen Alliancing mit den Ansätzen des Lean Management im Bauwesen gemeinsam diskutiert wurden. Es wurden zahlreiche Überschneidungen und Ergänzungspotentiale festgestellt, was letztlich zur nun jährlichen Ausrichtung der Lean in Public Sector Konferenz führte.


Lean Thinking

Verschwendung, wenn auch nicht immer offensichtlich, ist in allen Prozessen vorhanden. Das Ziel von Lean Management ist es Werte ohne Verschwendung zu schaffen bei höchster Qualität der Produkte, niedrigsten Kosten und kurzer Lieferzeit. Womack, Jones & Roos beschrieben Anfang der 90er Jahre in ihrem Buch „Die zweite Revolution der Automobilindustrie“ die Prinzipien der schlanken Produktion, die auf das Produktionssystem von Toyota zurückgehen:

  • Den Wert aus Sicht des Kunden definieren
  • Den Wertstrom identifizieren
  • Das Fluss Prinzip umsetzen
  • Das Pull Prinzip einführen
  • Perfektion anstreben

Im Zentrum der Lean Philosophie steht der Kunde, der den zu schaffenden Wert definiert. Somit ist gerade im Bauwesen die Erforschung der Wertvorstellungen ein wichtiger Bestandteil der Arbeit des Projektteams. Innerhalb des Teams herrscht Transparenz über Leistung und Verantwortlichkeit sowie Eigenverantwortung und Wertschätzung aller Mitarbeiter. Daher bedingt die Einführung von Lean Management meist eine Änderung der Unternehmenskultur. Mit der Umsetzung der Prinzipien und der Umgestaltung des Umfelds lässt sich kontinuierliche Verbesserung nachhaltig einführen, die den Kern der Vermeidung von Verschwendung darstellt.

Fluss Prinzip

Fluss

Neben den Prinzipien Wert, Wertstrom, dem Pull-Prinzip und dem Streben nach Perfektion, ist das Flussprinzip einer der zentralen Punkte des Lean Management.
Das Flussprinzip stellt eine Sichtweise dar, in der die Erstellung eines Objektes als Fluss von Aktivitäten (z.B. betonieren, mauern) und Ressourcen (z.B. Personen, Baumaschinen, Baustoffe) angesehen wird. Diese Aktivitäten und Ressourcen gilt es so auszurichten, dass die Erstellung des Objekts möglichst optimal stattfindet. Zentral ist dabei die Optimierung aus Sicht des Gesamtprozesses und nicht die Effizienzsteigerung einzelner Prozessschritte.
Damit der Gesamtprozess optimal fließen kann ist es notwendig, dass eine gleichmäßige Auslastung der Ressourcen vorliegt. Nur wenn der Prozessfluss minimal schwankt, können optimale Ergebnisse erreicht werden. Hingegen führen hohe Schwankungen entweder zu kostspieligen Überkapazitäten oder zu terminkritischen Überlastungen einzelner Arbeitsschritte.


Last-Planner-System™

Planner

In Planung und Ausführung von Bauprojekten liegen enorme Verbesserungspotentiale. Herkömmliche Planungsmethoden erweisen sich im Bauwesen häufig als fehlerhaft und trotz neuer Softwareprogramme als unrealistisch. Dies liegt oft an der hierarchischen Planvorgabe, der Entkopplung von Planern und ausführenden Personen und daran, dass jedes Gewerk zeitliche Sicherheitspuffer in die Planung einbaut, wodurch die Bauprozesse unstetig werden und es häufig zu Bauzeitverzögerungen und erhöhte Kosten kommt.
Das Last-Planner-System™ ist ein ganzheitliches pull-Projektmanagement System zur Optimierung der Planungs- und Bauausführung. Es beinhaltet eine kooperative Prozessaufnahme, Planungs- und Bauausführung sowie Wurzelfehleranalyse, um das Erreichen einer guten Zusammenarbeit im Fertigungsablauf und das Aufbauen einer Vertrauenskultur über Organisationseinheiten hinweg zu erreichen. Das LPS lenkt und kontrolliert das Netzwerk von Zusagen, das zur termingerechten Fertigstellung von anspruchsvollen Projekten notwendig ist. Indem die am Projekt beteiligten Personen (Last-Planner, z.B. Poliere als die letzten „Planer“ der Arbeitsschritte) innerhalb von Tages- und
Wochenbesprechungen integriert werden, wird sichergestellt, dass die zur Erstellung notwendigen Prozesse und Arbeitsschritte von allen Prozessbeteiligten verstanden und nachvollzogen sind. Beim LPS findet eine Planungsuntergliederung in 4 Phasen statt. Die Zuverlässigkeit der gemachten Zusagen wird wöchentlich gemessen und hinterfragt, wodurch Verstetigung, Verbesserung und Lernen entstehen.


Neue Formen des Vertragswesens

Vertrag

Das Ziel eines jeden an einem Projekt beteiligten Unternehmens ist seine Gewinnmaximierung. Dies geschieht durch eine Ausrichtung des Projektmanagements der einzelnen Unternehmen an ihren Interessen, die nicht notwendigerweise mit den Zielen des Projektes übereinstimmen.
Diese lokale Optimierung führt zu suboptimalen Ergebnissen des Gesamtprojekts, die sich meist nachteilig auf mindestens einen der Projektbeteiligten auswirken. Nur die ganzheitliche und integrierte Betrachtung eines Projekts kann daher zu einem Erfolg für alle Projektbeteiligten führen.
Für die ganzheitliche Betrachtung ist es notwendig, dass die Projektbeteiligten kooperativ zusammen arbeiten. Bauherr, Architekt, Planer, Generalunternehmer und eventuell weitere Subunternehmen kooperieren in einem integrierten Team. Bereits zu Beginn der Planungsphase kommen alle Beteiligten im „Big Room“ zusammen und planen das gesamte Projekt gemeinsam. Durch das frühzeitige Einbringen der Erfahrungen und Kenntnisse aller am Projekt beteiligten werden zum einen Innovationspotenziale aufgedeckt und zu anderen Risiken besser identifiziert. Zur Förderung dieser integrativen und kooperativen Umgebung muss ein Vertrag Aufgaben und Rahmenbedingungen fixieren. In den USA existiert bereits der Kooperationsvertrag, die IFOA (Integrated Form of Agreement), der zunehmend bei hochkomplexen privaten Bauprojekten angewandt wird. Gleichzeitig bildete sich in Australien der Allianzvertrag zur kooperativen Umsetzung von Bauvorhaben im öffentlichen Sektor. Beide Vertragsarten führen zu einer verbesserten Projektabwicklung. Die Bauvorhaben konnten innerhalb bzw. unterhalb des Planungszeitraumes, der Kosten und mit der vereinbarten Qualität realisiert werden. Die erfolgreiche Anwendung dieser Verträge initiierte das Konzipieren eines deutschen Allianzvertrages.


Weiterführende Literatur

Grundlagen

Gehbauer, F. (2011). Lean Management im Bauwesen – Grundlagen . White Paper des Institut für Technologie und Management im Baubetrieb, Karlsruher Institut für Technologie.

Howell, G., A. (1999) Was ist Lean Construction (Übersetzung). Original: What is Lean Construction. Proceedings of the 7th Conference of the International Group for Lean Construction (IGLC), Berkeley, USA .

Gehbauer, F., Kirsch, J. (2006). Lean Construction - Produktivitätssteigerung durch schlanke Bauprozesse. Bauingenieur Band 81, 504 - 509.

Baustellenorganisation und Last Planner System™

Ott, M. (2005). Produktivität und Qualität in der Baustellenfertigung steigern. Baumarkt 3/2005, S. 25 - 28.

Deutsche Bahn (2008). DB ProjektBau zäumt die Baustelle von hinten auf. DBWelt September 2008.

Dittmann, M., Gehbauer, F., Schriek, T., Simon, S. (2009). Last Planner - Ein Instrument für Bauprojekte nach den Grundsätzen des Lean Managements. Jahrbuch 2009 Bautechnik, Verein Deutscher Ingenieure, VDI-Gesellschaft Bautechnik, S. 116 - 143.

Hofacker, A., Hickethier, G., Bregenhorn, S. (2011) Der Baustellenleitstand: Shop-Floor-Management im Bauwesen. White Paper des Institut für Technologie und Management im Baubetrieb, Karlsruher Institut für Technologie.

Neue Formen des Vertragswesens

Gehbauer, F., & Heidemann, A. (2010). Internationale kooperative Vertragsmodelle und ihr Anwendbarkeit in Deutschland. VDI-Bautechnik Jahresausgabe 2010 / 2011.

Lichtig, W. (eng)/Gehbauer, F. (Zsf., de). Grundlagen für die Abwicklung von Kooperationsprojekten entsprechend den Leanprinzipien und –vorgaben. Kurzfassung Mustervertrag IBF deutsch.

Lichtig, W., A. (2005). Zehn Schlüsselentscheidungen für ein erfolgreiches Bauprojekt - Beschreibung der Integrated Project Delivery und des Last Planner Systems (Übersetzung). Original: Ten key decisions to a successful construction project. Proc. American Bar Association Forum on the Construction Industry (pp. 29-30 ).

Heidemann, A. (2011) Kooperative Projektabwicklung im Bauwesen unter der Berücksichtigung von Lean-Prinzipien – Entwicklung eines Lean-Projektabwicklungssystems. Karlsruher Reihe Technologie und Management im Baubetrieb, ISSN 1868-5951, Heft 68.

Sonntag, G., Hickethier, G. (2010). Neuer Elan für Projektverträge: Lean Management im Bauwesen. Jahrbuch Baurecht 2011, S. 159 .

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