Visuaalinen johtaminen ja tilannekuvateknologia tehostavat rakentamista, mutta automaatioon on vielä matkaa

Visuaalinen johtaminen ja tilannekuvan käyttö -loppuraportti kokoaa yhteen kahden tutkimusteeman tulokset. Building 2030 -konsortion rahoittaman ja Aalto-yliopiston toteuttaman tutkimuksen tarkoituksena oli tutkia ja kehittää menetelmiä asentajien visuaaliseen johtamiseen ja tilannekuvan hyödyntämiseen päätöksenteossa.

Tutkimuksen ensimmäinen osa paneutuu tahtituotannon parantamiseen visuaalisella johtamisella ja jälkimmäinen suunnittelujohtajan, vastaavan työnjohtajan ja työnjohtajan päätöksentekoon.

Mitä on visuaalinen johtaminen?

Visuaalinen johtaminen tarkoittaa tiedon käyttöä visuaalisesti siten, että tekijä näkee yhdellä silmäyksellä tehtävän kannalta oleellista tietoa ja pystyy hyödyntämään sitä välittömästi työssään. Tavoitteena on tehdä työstä itseohjautuvaa.

Visuaalinen johtaminen tukee erityisen hyvin tahtituotantoa, jossa tarvittava tieto syntyy jo tahtisuunnittelun aikana. Kyse on ennen kaikkea tuon tiedon visuaalisesta esittämisestä ja tuomisesta asentajien jokapäiväiseen käyttöön.

Suomalaisilla työmailla ei ole juuri käytössä asentajatason visuaalista ohjausta työturvallisuusasioita lukuun ottamatta. Sen sijaan tutkijoiden USA:n vierailuilla ovat tulleet tutuiksi työmaiden ilmoitustaulut, joiden ajantasaiset aikataulut ja värikoodatut pohjapiirrokset auttavat asentajien päivittäisen työn ohjauksessa.

Kauppakeskus Lippulaivan työmaan kokemukset rohkaisevat

Tutkimuksen Case-kohteena oli Skanskan urakoiman Lippulaivan kauppakeskuksen sisärakennusvaihe. Tutkimus keskittyi taloteknisiin runkotöihin ja väliseinäasennuksiin.

Visuaalisen johtamisen työkaluja oli käytössä neljä: tahtiaikatauluista ja -aluejaoista laaditut työmaataulut, tahtikortit, tahtialueiden fyysinen visualisointi ja työryhmien värikoodaus.

Työmaatauluja oli sekä tahtialueiden tuntumassa että työmaakopeissa. Sekä työnjohtajat että työntekijät kokoontuivat niiden ääreen pohtimaan ongelmien ratkaisuja. Urakoitsijat pitivät tauluja selkeinä ja ymmärrettävinä, ja erityiskiitosta saivat kolmiviikkoisaikataulut.

Tahtikortit esittävät tahtivaunukohtaisen tehtäväsuunnitelman ja ne siirtyvät alueelta toiselle tahtiajan rytmissä. Toisin kuin työmaataulut, kortit saivat kritiikkiä. Asentajat pitivät niitä liian monimutkaisina ja työnjohto työläinä ylläpitää. Kokeilun aikana tuli selväksi, että korttien tietoa on päivitettävä ainakin viikoittain, jotta luottamus niiden sisältämään tietoon säilyy.

Tahtialueiden fyysistä rajausta työntekijät pitivät hyvänä. Ne ohjasivat työskentelemään oikealla alueella ja tahtialueen rajojen sisällä. Ratkaistavaksi jäi vielä hyvä tapa merkitä tahtialueet laajoissa, avonaisissa tiloissa, joita Lippulaivankin työmaalla oli.

Neljäs testattu menetelmä oli yritysten vaatetuksen, tahtiaikataulujen ja -korttien värityksen yhtenäistäminen. Tämä koettiin helpoksi ja konkreettiseksi tavaksi havainnollistaa työn etenemistä.

Visuaalinen johtaminen toimii, kun tieto on ajan tasalla

Lippulaivan alueilla, joilla työkalut olivat käytössä, työt etenivät 10 prosenttia nopeammin kuin muualla. Tutkijat eivät kuitenkaan pidä tulosta luotettavana muun muassa koronaviruksen aiheuttamien häiriöiden vuoksi. Kun työt noudattivat aikataulua, visuaalinen johtaminen miellettiin hyödylliseksi. Jos työ jäi jälkeen aikataulusta, tieto ei ollutkaan ajan tasalla ja luottamus siihen laski.

Tutkijoiden päätelmä on, että visuaalisen johtamisen työkalut ovat hyödyksi erityisesti tahtituotannossa. Ne tulisi suunnitella jo tahtisuunnitteluvaiheessa ja mieltää toisiaan tukevana kokonaisuutena, ei irrallisina tekniikoina. Työkalut on tehtävä työntekijöille selkeiksi ja niiden käyttöön on perehdytettävä.

Visuaalinen johtaminen liittyy kulttuurimuutokseen, jossa työntekijät saavat enemmän päätäntävaltaa tehdastuotannon esimerkkiä seuraten. Tämä mahdollistaa nopean reagoinnin ongelmiin ja jatkuvan parantamisen, mikä on lean-johtamisen perusperiaatteita.

Tuotannon tilannekuva on monen tekijän summa

Tilannekuva syntyy, kun projektin todellista tilannetta verrataan suunniteltuun. Ajantasainen tilannekuva auttaa ennakoimaan mahdollisten poikkeamien vaikutusta ja toteuttamaan korjaavia toimenpiteitä ja viestimään niistä ajoissa. Tilannekuva on tärkeä väline rakentamista vaivaavan hukan minimoinnissa.

Tutkimus tarkasteli tuotannon tilannekuvaa ennen kaikkea päätöksenteon näkökulmasta. Tuotannon päätökset liittyvät muun muassa hankintaan, aikataulutukseen, logistiikkaan ja resurssien hallintaan. Urakoiden edistymisen ja aikataulun valvonta, tavarantoimitusten ajoitus ja työntekijöiden riittävyyden varmistaminen vaativat tilannekuvaa oikeiden päätösten pohjaksi.

Tähän asti tilannekuva on perustunut pitkälti ihmisten tekemään havainnointiin, muistiin ja sosiaaliseen tiedon jakamiseen kokouksissa ja muissa tapaamissa. Erityisesti suurissa hankkeissa, joissa on kymmeniä urakoitsijoita ja toimittajia, sosiaalisen tilannekuvan rajat tulevat vastaan. Siksi digitaalinen teknologia ja sen avulla automatisoitu tilannekuva kiinnostaa sekä tutkijoita että yrityksiä.

Tilannekuvateknologia yleistyy työmailla, mutta kehitettävää vielä on

Tilannekuvateknologian käyttö suomalaisilla työmailla yleistyy nopeasti. Yleisimpiä työkaluja ovat mobiililaitteilla käytettävät laadunhallinta- ja työturvallisuussovellukset sekä aikatauluohjelmistot, joilla käyttäjät tallentavat teksti- ja kuvadataa. Uusia, toistaiseksi harvinaisempia ovat anturi-, kuva- ja videodataa ja pistepilviä tuottavat automatisoidut järjestelmät.

Tutkimushanke perehtyi tilannekuvan automaattiseen tuottamiseen robottien ja ohjelmistojen avulla. Koska ihmisten tekemä työmaakuvaus on käytännön syistä yleensä viikoittaista, robotti voisi kerätä dataa automaattisesti, vaikka päivittäin.

Aalto-yliopiston Robot Learning -ryhmä tarjosi projektin käyttöön Spot-robottikoiran, joka teki useita työmaavierailuita. Niillä se teki laserkeilausta ja tuotti pistepilvidataa. Robotti pystyy liikkumaan työmaalla itsenäisesti ja esteitä väistellen aiemmin opetetulla reitillä. Silti sen automaatiossa on vielä kehitettävää.

Työvaiheiden automaattinen seuranta auttaa tuottavuuden parantamisessa

Yksi tilannekuvatekniikan käyttöalueista, joka vähentäisi ihmistyötä, on työvaiheiden automaattinen raportointi. Erikoistyöntekijät tutkivat, kuinka tilannekuvadatasta voisi päätellä elementtiasennusten, lattiavalujen ja väliseinäasennusten tilaa. Dataa näihin tarkasteluihin saatiin nosturi- ja kypäräkameroiden kuvista ja videoista sekä olosuhdeantureiden datasta.

Elementtiasennusten seuranta mahdollisti muun muassa asennukseen liittyvän hukan mittaamisen. Tilannekuva analysoimalla voi myös kerätä tietoa tahtituotannon jatkuvaan parantamiseen. Videoista kerätty tieto osoitti esimerkiksi, että tutkitun 6-kerroksisen asuinrakennustyömaan tahtituotannon viikoittaiset vaihtelut olivat suuria. Jos keskeytymätöntä työtä pitää tuottavuusmittarina, hukan suurin syy oli heikosti järjestetty logistiikka. Erityisesti suunnittelematon paluu tehtävien jälkeen työskentelyalueelle, paluuvirtaus, viittasi hukkaan prosessissa.

Suunnittelun tilannekuvan muodostaminen on edelleen käsityötä

Rakentamisen tiedonhallinnan haasteet eivät rajaudu työmaalle. Suunnittelussa päätöksentekoon tarvittava tieto on hajallaan eikä muutostieto välity automaattisesti kaikille, joita se koskee. Ongelmat jäävät piiloon ja paljastuvat vasta, kun niiden ratkaisu on kallista tai työlästä.

Suunnittelun johtamisessa tärkeimmät päätökset liittyvät suunnitteluehdotusten arviointiin ja hyväksyntään, suunnitteluryhmän johtamiseen, tavoitteiden asettamiseen, aikataulujen hyväksyntään ja erilaisten menettelytapojen valintaan. Päätökset perustuvat kokouksissa puhuttuun ja pöytäkirjoihin kirjattuun tietoon. Digitaaliset aikataulut ovat nekin tietolähde, mutta niistä puuttuu automatiikka ja niiden päivitys on yksilösuoritusten varassa.

Suunnittelujohtajat haluaisivat olla nykyistä paremmin perillä eri työvaiheiden tilanteesta ja tehtävälistoista, jotka auttaisivat ennakoimaan ongelmia. Tilannekuvan automatisointi ei ole kuitenkaan vielä samalla tavalla mahdollista kuin tuotannossa. Tietomallien, aikataulujen ja tehtäväluetteloiden integroitu käyttö kuitenkin mahdollistaisi automatisointia ja parantaisi suunnittelun tilannekuvan laatua.

Teknologiaa on jo käytössä, mutta automaatiota olisi lisättävä

Urakoitsijoiden näkökulmasta 360-asteen kuvaus, drone-kuvaus ja laserkeilaus ovat jo toimivia teknologiota, mutta ne eivät korvaa täysin työmaalla tehtävää havainnointia. Suunnittelijat, jotka tekevät työstään suurimman osan digitaalisesti, eivät silti pysty hyödyntämään dataa tilannekuvan muodostamiseen.

Yksittäiset sovellukset voivat olla tehokkaita rajatussa tehtävässä, mutta ajantasaisen ja kattavan tilannekuvan synnyttäminen vaatii eri lähteistä tulevan tiedon automaattista koostamista ja analyysia. Käytössä on jo järjestelmiä, jotka yhdistävät erilaisia tilannekuvatietoja yhteen näkymään. Silti nekin vaativat ihmisten tulkintaa ja päättelyä.

Ideaalitilanteessa päätöksenteko saa ajantasaisen tiedon automaattisesti eri lähteistä tulevista tietovirroista. Tämän mahdollistamiseksi järjestelmien datan tulisi olla käsitetasolla yhteentoimivaa. Aiemmassa tutkimuksessa tuotettu DiCon-ontologia tarjoaisi tähän ratkaisun. Kun tilannekuva ja visuaalisen johtamisen tietopohja on ajantasainen ja luotettava, rakentaminen ottaa aimo harppauksen kohti hallittua teollista prosessia.

Lue Visuaalinen johtaminen ja tilannekuvan käyttö -loppuraportti