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Entwicklung eines Prozessmodells zur Produktivitätsoptimierung des maschinellen Tunnelvortriebs unter Anwendung von Lean Methoden
Wittenbrink, Philipp Paul
Neubiberg (Deutschland)
Selbstverlag
2019, X,244 S., Abb., Tab., Lit., Lagepl.
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[Quelle: http://d-nb.info]
Bauprojekte sind aufgrund ihres Unikatcharakters mit relativ hohen Unsicherheiten verbunden und durch verschiedene exogene und endogene Einflüsse gekennzeichnet. Einen Spezialfall des Baugewerbes stellt der maschinelle Tunnel- bzw. Rohrvortrieb dar. Zu den bei diesem zu beachtenden Einflüssen sind neben der Heterogenität des Baugrundes (Geologie) die allgemeinen Standortbedingungen wie Raumangebot, Zugänglichkeit, Topologie oder Klima zu zählen. Die Gesamtkapazität eines Rohrvortriebs ist stark von der Kapazität einzelner Prozesse abhängig, insbesondere von der Kapazität (Geschwindigkeit und Häufigkeit) des Vortriebs (Bodenabbau). Um einen effizienten Ablauf des Vortriebs zu gewährleisten und somit die Produktivität des Gesamtprojektes zu optimieren, ist es wichtig, die zahlreichen zeit- und ressourcenintensiven Stillstandzeiten zu reduzieren. Zu den Hauptursachen für diese Stillstände zählen u.a. technische Probleme, schlechte Planung, Verschwendungen im Baubetrieb, das Fehlen von Hilfsmitteln und das Verhalten bei Planabweichungen. Insbesondere Bauablaufstörungen zählen zu den größten Verlustquellen bzgl. der Ausführung von Bauleistungen. Zur Umsetzung der Produktivitätsoptimierung wurden die auftretenden Prozesse strukturiert und verschiedene Werkzeuge des Lean Managements angewendet. Die Optimierung der Prozessproduktivität findet in drei Schritten statt. Im ersten Schritt werden die werterzeugenden Prozesse und ihre Abfolge optimiert. Im zweiten Schritt werden zusätzlich die Unterstützungsprozesse berücksichtigt und diese, sowie die Abhängigkeiten aller planbaren Prozesse untereinander, optimiert. Das aus der Automobilbranche stammende Lean Thinking, strebt mit seinen Methoden und Prinzipien eine kontinuierliche Verbesserung der Produktivität durch die Verringerung der Verschwendungen an. Verschiedene dieser Techniken wurden bereits unter dem Namen Lean Construction auf das Bauwesen adaptiert und die meisten dieser Techniken setzen bei den ersten beiden Schritten an. Der dritte Schritt, bei welchem zusätzlich die ungeplanten Störprozesse berücksichtigt werden, wird jedoch bisher kaum beachtet, obwohl das Potential der Produktivitätssteigerung an dieser Stelle groß ist. Aus diesem Grund berücksichtigt das in dieser Arbeit entwickelte Prozessmodell insbesondere diesen dritten Schritt. Hierzu werden Prozesse ermittelt, welche insbesondere während eines Stillstandes unter den aktuellen Randbedingungen des Rohrvortriebs (Dauer, Ressourcen, Platz, Lärm) parallel zum stillstandverursachenden Prozess ausführbar sind und zukünftig ebenfalls einen Stillstand verursachen werden. Ein Stillstand wird entweder durch einen notwendigen Unterstützungsprozess oder einen Störprozess verursacht. Sobald ein Stillstand und sein verursachender Prozess bekannt sind, wird ermittelt, ob die parallele Ausführung weiterer Prozesse während dieses Prozesses möglich und mit Blick auf den gesamten Rohrvortrieb sinnvoll ist. Das Ziel hierbei ist, dass sobald der Störprozess behoben ist, der geplante werterzeugende Ablauf so lange wie möglich ungestört fortgesetzt werden kann. Hierzu werden die Prozesse, deren Ausführung parallel möglich ist, anhand von Kriterien ermittelt. Falls mehrere Prozesse parallel möglich sind, werden diese bzgl. ihres zukünftigen Einflusses sinnvoll anhand von Filtern geordnet. Das verantwortliche Personal bekommt somit eine Entscheidungshilfe mit - ganzheitlich betrachtet - sinnvollen Vorschlägen für den weiteren Rohrvortriebsablauf. Die Funktionalität und Anwendbarkeit des Prozessmodells wird an einem Rohrvortriebsprojekt validiert. Dabei konnte sowohl die Flexibilität und Anpassbarkeit wie auch die intuitive Anwendung des Modells im realen Einsatz dargelegt werden.
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