Trafikverket PIA Produktivitets- och Innovationsutveckling i Anläggningsbranschen Produktivitetsprogram Broar av seriekaraktär
Sammanfattning Produktivitetsprogram för seriebroar Broar av seriekaraktär karaktäriseras främst av att det är mindre broar med låg komplexitet där man kan se en serieeffekt Årliga entreprenadkostnader för broar av seriekaraktär är ~600 Mkr, vilket avser både nybyggnation och reinvesteringar Produktivitetsprogrammet för broar av seriekaraktär har tagits fram inom Trafikverkets program PIA av ett produktkategoriteam under ledning av Peter Harryson. Arbetet har bedrivits från oktober 2011 till april 2012 genom bland annat workshops, faktainsamling, intervjuer och analyser Produktivitetsprogrammet innehåller fyra initiativ. Utifrån dessa huvudinitiativ ser vi möjligheter till en ökad produktivitet på 14-18 % som en engångseffekt och att det kommer att bidra till en långsiktig produktivitetsutveckling på 2-3 % per år: 1) Inför affärs- och samverkansformer för seriell produktion och ökad effektivitet i utförandet. Prioritera totalentreprenader med ökad funktionell styrning och upphandla seriebroar i paket med kombinatorisk upphandling samt inför ett systematiskt arbetssätt med sidoanbud. Skapa ett planeringsskede för entreprenörerna innan byggstart och låt entreprenören ange byggtid i anbud för paket av seriebroar. 2) Skapa funktionella förutsättningar för seriebroar genom att införa geometriska egenskapskrav och förenkla konstruktionsredovisningen för seriebrokoncept. Inför undantag från redovisning och kontroll för rörbroar (väg) med spännvidder upp till 4,0m. Skapa regler för när länkplattor ska användas samt använd mer direktgjuten slitbetong istället för tätskikt och asfalt. Utveckla mer kostnadseffektiva ersättningar till tätskikt och standardlösningar för kantbalk. 3) Standardisera och påverka processer, standardisera internt inom Trafikverkets genom att införa en standardiserad process för funktionella val av brotyp och utformning i olika typmiljöer. Utveckla också och förenkla processen för hanteringen av AP/JP vid utbyte av mindre broar. Påverka marknadsprocesserna för seriebroar genom att ta fram en funktionell projekteringsprocess och för seriebroar samt utveckla ett tydligt kravkoncept för prefablösningar. Vidare vidtas åtgärder för att öka konkurrensen på materialleverantörsmarknaden för cement, rörbroar, träbroar och stålkonstruktioner. 4) Upprätta gemensamt implementeringsteam för seriebroar och komplexa byggnadsverk som följer upp implementering, ökar kompetens kring komplexa byggnadsverk och seriebroar samt koordinerar en kontinuerlig effektivisering. Effektiviseringspotentialen delas in i fyra effektområden, som realiseras successivt A. Effektivare utförande och effektivare tekniska lösningar. Höjd kostnadsmedvetenhet, incitament för effektivare utförande, effektiv konkurrens och effektiva processer på arbetsplatsen, bra arbetssätt ska få genomslag, bättre resursplanering och förutsättningar för en mer rationell serieproduktion B. Standardiserade förutsättningar. Ny målbild för marknaden och förutsättningar för seriellt tänkande, effektivare och mer produktionsanpassade lösningar, förenklad och förkortad projekteringsprocess, billigare lösningar med bibehållen kvalitet. C. Standardiserade processer inom TRV. Effektivaste typ av bro utifrån lokala förutsättningar med beaktande av kvalitetsaspekter, ekonomi och livslängd, sänkta projektkostnader D. Effektivare marknadsprocesser. Tydliga förutsättningar för en effektiv serieproduktion, incitament för en ökad prefabriceringsgrad och sänkta kostnader i enskilda projekt, sänkta materialkostnader Inom kategoriteamets arbete har även nyckeltal tagits fram för broar av seriekaraktär, både övergripande produktivitetsnyckeltal och nyckeltal för att förstå orsaker till produktivitetsförändringar samt för att kunna följa implementeringen 1
Om broar av seriekaraktär (1/2) Om produktkategorin Seriebroar karaktäriseras främst av att det är mindre broar med låg komplexitet där man kan se en serieeffekt. Gränsen för seriebroar är inte knivskarp, men de broar/konstruktioner som räknats med som kostnadsbas är främst de broar med begränsad snedhet som uppfyller Spännvid < 20 m för vägbro, Spännvidd < 10 m för järnvägsbro Höjd < 4 m för stödkonstruktion Även seriekomponenter som används på alla broar (även styckebroar ) som tex. broräcken, etc., är inkluderat i produktgenomgången. Initiativ för broräcken överlämnas dock till en särskild produktgenomgång. Den sammanlagda kostnadsbasen för seriebroar har uppskattats till 600 Mkr per år i medeltal med fördelningen enligt följande: plattramar ~33%, övriga betongbroar ~25%, rörbroar ~13%, samverkansbroar/stål ~13%, träbroar ~2 %, GC-broar ~2%, bullerskyddsskärmar/stödmurar ~5%, övrigt platsgjuten betong ~7%. Det bör observeras att den merkostnad som införandet av regelverket TRVK Bro inneburit (exempelvis ökade kostnader för konstruktionsarbete, etc.) inte är inkluderad då kostnadsbasen bedömts utifrån broar enligt tidigare regelverk Fördelning av entreprenadkostnader varierar beroende på t.ex. brotyp, materialval, estetisk utformning, möjlighet att tillgodogöra upprepningseffekter, omgivning (trafikintensitet, arbeten i vatten mm.), etc. En typisk fördelning av kostnader för betongarbeten är ~15-20 % arbete, ~20-25 % material, ~25-30 % underentreprenörer, ~5-10 % tillbehör och maskiner, ~25-30 % i etableringskostnader/oh och runt 10 % i vinstmarginal på detta Produktionsprocessen varierar mellan olika brotyper (betongbroar, samverkansbroar, träbroar, rörbroar, etc.). För betongbroar består den exempelvis av formarbete, armering och gjutning, där materialkostnaden är som störst i gjutningsfasen (~50% av materialkostnaderna) och arbetet är som störst i form- och armeringsmomenten (~75% av det totala arbetet). Prefabriceringsgraden är generellt sett låg i dagsläget och t.ex. utförs i princip alla betongbroar som platsgjutna. De brotyper som idag har högst prefabriceringsgrad är rörbroar och träbroar, där man kan karakterisera byggandet som industriellt. Underhållsbehovet för betong är störst för kantbalkar, brobaneplattor, frontmurar och balkar. Det finns ett stort underhållsbehov för äldre broar pga. de då gällande regelverkens utformning. Med nu gällande regelverk bedöms det framtida underhållsbehovet minska. Merparten av entreprenaderna för broar av seriekraktär bedrivs idag som utförandeentreprenader där entreprenören ansvarar för att ta fram arbetshandlingar (utförandeentreprenad med konstruktionsansvar, s.k. UEk). En mindre andel utförs som rena utförandeentreprenader där TRV tagit fram färdiga handlingar. 2
Om broar av seriekaraktär (2/2) Materialförsörjning Entreprenören tillhandahåller normalt allt ingående material för betongkonstruktioner (betong, armering, formar m.m.). När det gäller stål (samverkansbroar), träbroar, rörbroar, broräcken och tätskikt/beläggning anlitas oftast UE med helhetsåtagande (tillverkning, leverans och montage). Kraven på ingående material och färdig konstruktion är baserade på europastandarder samt svenska tilläggsstandarder (som får utslag på t.ex. en högre betongkvalitet). För armeringsjärn och formmaterial finns en viss mängd leverantörer, för betong relativt få leverantörer och för cement i princip endast en leverantör i dagsläget. När det gäller underleverantörer av stål, träbroar och rörbroar finns det relativt få aktörer vilket påverkar konkurrensen negativt. Entreprenörer och Konsulter På marknaden förekommer ~7 aktiva större entreprenörer samt ett flertal mindre. På marknaden förekommer ~10 aktiva konsulter som konstruerar broar. Dessa svarade för ~ 80 % av andelen ärenden under första kvartalet 2010. Resterande del upphandlades av mindre konsulter. Framtidsförutsättningar Den årliga volymen för broar av seriekaraktär förväntas ligga kvar kring dagens nivå. Kostnaden för insatsvaror kan komma att öka framöver, särskilt för stål och armeringsjärn till följd av ökad efterfrågan på världsmarknaden för stål. För cement kan kostnaden förväntas öka om inte åtgärder vidtas eftersom det idag finns för få leverantörer på marknaden. Internationell jämförelse Den svenska marknaden skiljer sig från andra marknader främst avseende betongkvaliteten, där nuvarande krav medför att det finns för få cementleverantörer på marknaden. Marknadens relativt begränsade storlek resulterar också i förhållandevis få aktörer för vissa brotyper. Generellt har också andelen projekt där entreprenören ansvarat för att ta fram arbetshandlingar (s.k. UEk) varit större i Sverige än i många andra länder. Generellt används prefab i högre grad i utomnordiska länder, särskilt för betongkonstruktioner, t. ex. i Holland, Spanien och USA (till exempel standardiserade prefabricerade balkbroar, prefabricerade kantbalkar och prefabricerade segmentbroar, etc.). Men det finns också länder med lika låg prefabriceringsgrad som Sverige, exempelvis Tyskland. 3
Produktivitetsprogrammet innehåller fyra huvudinitiativ 4 1 Affärs- och samverkansformer 2 Funktionella förutsättningar 3 Standardisera och påverka processer Implementeringsteam för seriebroar och komplexa byggnadsverk 1 2 Inför affärs- och samverkansformer för seriell produktion och ökad effektivitet i utförandet Prioritera totalentreprenader baserade på funktions- och egenskapskrav Upphandla seriebroar (inkl. mark och grundläggning) i paket Använd kombinatorisk upphandling för paket av seriebroar Inför ett systematiskt arbetssätt med sidoanbud Skapa ett arbetsberednings- och planeringsskede för entreprenörerna innan byggstart Låt entreprenörerna ange byggtid för paket av seriebroar Använd utförandefönster, låt E planera in byggtid inom fönstret Utveckla konceptet och låt E ange fönstrets storlek och byggtid Skapa funktionella förutsättningar för seriebroar Inför geometriska egenskapskrav för fri bredd och fri öppning Inför begreppet seriebrokoncept med förenklad konstruktionsredovisning och minskad tid för kontroll Inför undantag från krav på redovisning och kontroll för rörbroar(väg) med spännvidder upp till 4,0 m Skapa regler för hur behov av länkplattor ska utvärderas Använd polykarbonat i stället för glas i bullerskyddsskärmar som ligger i för skadegörelse utsatta lägen Använd mer direktgjuten slitbetong istället för tätskikt Utveckla nya mer kostnadseffektiva ersättningar till tätskikt Utveckla och inför standardlösningar för kantbalk 3 Standardisera och påverka processer för seriebroar Standardisera TRV:s processer Skapa en standardiserad process för funktionella val av brotyp och utformning (kantbalk, formytor, estetiska ursparingar, etc.) i olika typmiljöer mht. miljö- och omgivningspåverkan, gestaltning, ekonomi och livslängd Förenkla hanteringen för AP/JP vid utbyte av broar, främst vid rörbroar för väg Påverka marknadsprocesser för seriebroar Ta fram en funktionell projekteringsprocess för seriebroar Utveckla tydligt kravkoncept för prefablösningar Vidta åtgärder för att öka konkurrensen på materialleverantörsmarknader för cement, rörbroar, träbroar och stålkonstruktioner 4 Upprätta ett gemensamt implementeringsteam för seriebroar och komplexa byggnadsverk som följer upp implementering, ökar kompetens kring seriebroar och komplexa byggnadsverk samt koordinerar en kontinuerlig effektivisering. Implementeringsteamet ansvarar också för koordinering av: en kontinuerlig dialog med leverantörer och internt omvärldsbevakning och erfarenhetsöverföring 4
Kompletterande ställningstaganden Upphandling och affärsupplägg För att erhålla ett jämnt resursutnyttjande och beläggning hos leverantörer samt medge en effektiv paketering och kombinatorisk upphandling i syfte att skapa förutsättningar för en seriell produktion bör en gemensam samordning och planering av upphandlingar ske 5
Resultatet kommer från 4 effektområden Resulterande effektivisering Hur uppstår effekten A. Effektivare utförande och effektivare tekniska lösningar Prioritering av totalentreprenader med ökade frihetsgrader och renodling av beställarrollen höjer kostnadsmedvetenheten samt skapar incitament för att effektivisera utförandet Seriebroar som upphandlas kombinatoriskt i paket samt skapande av ett planeringsskede innan byggstart ger effektiv konkurrens och effektiva processer på arbetsplatsen, en kontinuerlig dialog med leverantörer innebär att bra arbetssätt får genomslag Ett systematiskt arbetssätt med sidoanbud och upphandling utifrån funktionella krav tillåter entreprenörer att inkomma med kostnadsoptimerade förslag baserat på effektivaste tekniska lösning Entreprenörer får ange byggtid inom specificerade fönster (och i förlängningen även fönstrets storlek) vid paketupphandlingar vilket ger bättre möjligheter till resursplanering och skapar förutsättningar för en rationell serieproduktion B. Standardiserade förutsättningar Genom att införa funktionella geometriska förutsättningar skapar TRV en ny målbild för marknaden och ger förutsättningar för seriellt tänkande, vilket skapar effektivare och mer produktionsanpassade lösningar Förenklad konstruktionsredovisning för seriebrokoncept och rörbroar med liten spännvidd förenklar och förkortar projekteringsprocessen Ökat användande av mer kostnadseffektiva ersättningar till tätskikt och införande av standardlösningar för kantbalk förenklar projekteringsinsatsen, ger billigare lösningar med bibehållen kvalitet och sänker såväl investerings- som drift- och underhållskostnader C. Effektivare processer inom TRV Införande av en standardiserad process för funktionella val av brotyp och utformning ger effektivaste typ av bro utifrån lokala förutsättningar med beaktande av kvalitetsaspekter, ekonomi och livslängd Minskat behov av AP/JP vid byte av mindre rörbroar sänker projektkostnader D. Effektivare marknadsprocesser Funktionella projekteringsförutsättningar för seriebroar skapar tidigt tydliga förutsättning för en effektiv serieproduktion Utvecklande av ett tydligt kravkoncept för prefablösningar skapar incitament för en ökad prefabriceringsgrad och sänker kostnader i enskilda projekt Åtgärder som vidtas för att öka konkurrensen bland materialleverantörer sänker materialkostnaderna. 6