Moderni rakentaminen ja riippuvuudet

Moderni rakentaminen ja riippuvuudet

Rakennusala on samassa tilanteessa kuin muutkin teolliset alat. Tuottavuutta on parannettava samalla kun tuotteita tulee räätälöidä asiakastarpeisiin. Räätälöinti nostaa monimutkaisuutta ja samalla monimutkaisuus syö onnistumista, joka vaikuttaa tuottavuuteen. Haastavaa!

Rakentamisen tulee modernisoitua, toimialan täytyy luoda moderni rakentaminen. Todd R. Zabelle kirjassa Built to Fail kuvaa, että moderni rakentaminen pitää sisällä kolme pilaria, jotka makaavat vankalla pohjalla. 

Pilarit ovat teollistuminen, digitalisaatio ja automaatio, jotka makaavat operaatioiden käyttäytymisen ymmärtämisen päällä. Pohja tarkoittaa, että ymmärretään operaatioiden keskeiset lainalaisuudet ja vaihtelu sekä hyväksytään se, eikä yritetä ratkaista pilareilla operaatioihin muodostuvia ongelmia, joita niillä pilareilla ei voida ratkaista.

Operaatiotieteet ja Tehdasfysiikka käsittelevät kysynnän, varaston, muunnoksen (arvon muodostumisen) ja aikojen välisiä riippuvuussuhteita. 

Riippuvuudet ovat helposti ymmärrettäviä, mutta usein vaikeasti hyväksyttyjä ja siksi niitä käsitellään niin kuin ne olisivat riippumattomia. Tehdasfysiikka, joka on käytännönläheinen sovellus operaatiotieteen kokonaisuudesta, auttaa ymmärtämään ajan ja kapasiteetin suhdetta toisiinsa. Esimerkiksi vaikka käytännössä toimitusvarmuuden tai vasteajan ja siihen käytettävän rahan (kustannus) välistä riippuvuutta. 

Meille usein uskotellaan, että lyhyt aika on synonyymi matalalle kustannukselle. Osin totta, mutta osin ei. Tämä väittämä on olosuhde riippuva. Minimiaika tai maksimiaika on aina kalliimpi kuin ns. optimiaika. Mikä on optimi? 

Vastaus ei ole mitenkään yksinkertainen.  Ymmärtämällä tehdasfysiikan perusteet, voidaan suorittaa, vaikka yksinkertainen laskelma, jonka avulla voidaan arvioida optimia omassa tilanteessa ja oppia ajan sekä kapasiteetin välistä riippuvuutta.

Pilarit ja riippuvuudet

Tehdasfysiikassa hammaspyöräkuvalla kuvataan, kuinka tehdasfysiikka pyrkii auttamaan käyttäjää ymmärtämään erinäkökulmien hyvät ja huonot puolet.

Näkökulmat ovat perinteinen 1900-luvun alun tuottavuuden parantamislähestyminen. Toinen näkökulma on vaihtelun ymmärtäminen ja hyväksyminen. Kolmas ja uusin näkökulma on ICT:n mukaan tulo.

Alussa esitelty Zabellen talossa osin automaatio (robotisaatio) ja digitalisaatio kuvaavat tässä ICT-kulmaa. Teollistuminen 1900-luvun alussa alkanutta teollistumisen edistymistä (toki myös modernisoitua tekemistä). 

Hammaspyöräkuvassa Tehdasfysiikka on näkökulmien välissä ja pyrkii soveltajaansa auttaa ymmärtämään vaihtelua (epätäsmällisyyttä ja epätarkkuutta) ja sen vaikutusta kahteen muuhun näkökulmaan. Tehdasfysiikka tuo mallit ja graafit, jotka auttavat ymmärtämään miten näitä edellä mainittuja näkökulmia voidaan sovittaa yhteen ja mitä tulee huomioida.

Systeemitaso ja tehdasfysiikka

Rakennuslehdessä (20.2.2026) oli Lauri Merikallion haastattelu, jossa hän erinomaisesti mainitsee, että rakennusteollisuuden tulisi lähestyä asiaa uudesta näkökulmasta ja uusilla ajatuksilla. Hän mainitsee systeemitasolla tarkastelun ja tehdasfysiikan ja operaatiotieteen soveltamisen rakennusteollisuudessa. 

Systeemitasolla tämä tarkoittaa, että perinteiset arkkitehdin, rakennesuunnittelun ja talotekniikan suunnittelun yhteistyötä ja sinne toimitusketjujen sekä valmistuksen suunnittelun yhdistämistä. Systeemitason tarkastelu, jossa pyritään kokonaisuuden optimointiin, eikä yksittäisten vaiheiden tai organisaatioiden osaoptimointiin. 

Projektituotantoajattelusta voisi siirtyä, kuten Zabelle esittää, tuotantojärjestelmäajatteluun. Projektit pitää sisällään toistuvia osia eli prosesseja, joiden käyttäytymistä voidaan ymmärtää tehdasfysiikan käyrien ja laskentojen avulla.

Käyrien ymmärtäminen ja taustalla olevien yhtälöiden soveltaminen antavat perustan ja auttaa tuottavuuden kehityksen kannalta ymmärtämään prosesseissa olevien elementtien keskinäisriippuvuuksia. Luo toisin sanoin pohjaa käytännöllisesti katsoen minkä tahansa tuotantojärjestelmän optimoinnille.

Taustalla vaikuttaa vaihtelu, se on se, aiemmin esitellyn hammaspyöräkuvan toinen kulma.

Kun vaihtelua ei tunneta tai sen vaikusta, voidaan helposti kuvitella, että automaatio, teollistumien tason ja digitalisaation lisääminen on ratkaisu. Valitettavasti se ei riitä. 

Maailma on vaihteleva ja se on otettava huomioon. Hyvä puoli on, että valtaosa vaihtelusta on ennustettavaa ja se voidaan kuvata sekä sitä voidaan hyödyntää. Vaihtelu tulee ottaa huomioon jotenkin jo suunnitteluvaiheessa. Tunnistamalla nykyinen suorituskyky ja asetetaan sen perusteella tämänhetkinen optimi. 

Ymmärtämällä paremmin operaatioiden keskeisiä riippuvuuksia ja vaihtelua sekä yhdistämällä tämä systeemiseen lähestymistapaan, voidaan saada merkittäviä parannuksia toimialalla kuin toimialalla. 

Lähteet:

1. Tehdasfysiikka.fi
2. Todd R. Zabelle: Built to Fail, 2024
3. Rakennuslehti, 20.2.2026: Suunnittelun ja rakentamisen eriyttäminen estää tuottavuuden kehittymistä.