Anlagenbau

Andrea Gillhuber,

RLTR-Methode verringert Bauzeit von Großprojekten

Der Bau neuer Produktions- und Chemieanlagen ist zeitintensiv und erfordert eine strukturierte und effiziente Planung. Die Methode „Radical Lead Time Reduction“, kurz: RLTR, hilft: Mit ihr lassen sich die Durchlaufzeiten im Anlagenbau enorm reduzieren. Von Christian Mannigel

Eine kurze Bauzeit von Produktions- und Chemieanlagen ist essentiell. © Maexpartners

Die Marktsituation unter anderem im Chemieanlagenbau bleibt anspruchsvoll. Trotz einer günstigen Branchenkonjunktur stehen EPC-Unternehmen (Engineering, Procurement, Construction) zunehmend vor der Herausforderung, sich bei der Vergabe von immer größeren Projekten mit zugleich steigenden Risiken zu behaupten. Zugleich gilt es für sie, sich mit der Implementierung von digitalisierten Strukturen und durch neue Service-Angebote zu unterscheiden. Darüber hinaus ist die Durchlaufzeit beim Bau von Großprojekten für sie ein entscheidender Wettbewerbsfaktor. Das gilt natürlich auch für die Chemie- und Fertigungsunternehmen selbst. Denn je kürzer die Time-to-Market, desto früher amortisiert sich deren Investition.

Ein führender Anbieter im Anlagenbau hat sich für die von der Düsseldorfer Unternehmensberatung Maexpartners entwickelte Methode „Radical Lead Time Reduction“, kurz: RLTR, entschieden und unter deren Begleitung erfolgreich umgesetzt. So ist es gelungen, die Errichtungszeit von Anlagen drastisch zu reduzieren sowie die Kosten zu senken. „Bei bislang durchschnittlichen Durchlaufzeiten von zwei bis drei Jahren im Großanlagenbau und Projektvolumina von meist über 100 Millionen Euro, hat das natürlich signifikante Auswirkungen“, betont Thorsten Helmich, Partner bei Maexpartners. Denn durch den deutlich schnelleren Bau und die dadurch mögliche frühere Inbetriebnahme verbessere sich die Wirtschaftlichkeitsrechnung enorm.

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RLTR-Methode versus Push-Prinzip

Thorsten Helmich, Partner bei Maexpartners. © Maexpartners

Die Ausgangssituation seines Kunden, der namentlich nicht in Erscheinung treten möchte, und dessen bislang praktiziertes Vorgehen beim Bau von Anlagen kennt der Berater aus vielen anderen Projekten. Das Unternehmen ist international vertreten und verfügt über ein sehr komplexes Lieferanten-Netzwerk. Die Schlüsselkomponenten beim Bau von Anlagen fertigt es entweder selbst oder mit der Unterstützung von Vertragspartnern. Hinzu kommen häufig weitere Subunternehmen. Die Abstimmung dieser drei Parteien und die Komplexität der Schnittstellen führen bei großen anspruchsvollen und aufwendigen Komponenten mitunter zu einem instabilen Durchführungsprozess mit Nacharbeiten und Verzögerungen.

Wie viele andere EPC-Anbieter auch praktiziert das Chemieunternehmen beim Bau seiner Anlagen bisher eine traditionelle Vorwärtsplanung: beginnend mit dem Engineering, gefolgt von der Beschaffung, Komponenten-Fertigung und Logistik bis hin zur Montage und dem Bau der Anlage. Auch wenn die Parallelisierung von Aktivitäten gängige Praxis ist, kann jede Folgephase stabil erst nach Abschluss der Vorphase angegangen werden.

Dieses Vorgehen nach dem Push-Prinzip kostet sehr viel Zeit. Daher ist eine solche klassische Planung entweder schnell, dabei aber instabil und insofern mit Fehlern behaftet, oder zu langsam, dafür aber stabil mit geringen Fehlleistungskosten. Die Durchlaufzeit und Abwicklungsstabilität sind in der herkömmlichen Abwicklung damit immer diametral gegenläufig. Diesen Konflikt löst die RLTR-Methode auf.

Bauabschnitte modularisieren, planen und kontrollieren

RLTR ist eine Planungsmethodik, die für alle komplexen Anlagenprojekte wie Stahlwerke, Maschinenbau, Schiffsbau, et cetera anwendbar ist. Sie setzt auf eine grundlegend andere Planungsstruktur, die eine ganzheitliche Optimierung der Abläufe auf allen Stufen des Anlagenbaus zum Ziel hat. Dabei verläuft die Reihenfolge der einzelnen Phasen und Aktivitäten genau umgekehrt.

Die Projektplanung beginnt mit Blick auf die fertig errichtete Anlage. Das bedeutet, der Verwendungszweck der Anlage sowie deren einzelnen Komponenten und Prozessabläufe sind klar definiert. Nun erfolgt die weitere Planung rückläufig, also vom gebauten Objekt ausgehend über Logistik, Herstellung und Beschaffung zurück bis zum Engineering. Dafür ist es zunächst erforderlich, die Baustelle zu modularisieren und in viele kleinere Bauabschnitte aufzuteilen. Diese nennt Maexpartners Construction Units oder auch Installation Kits. Sie ermöglichen die Planung, wann genau eine Komponente am richtigen Ort sein und wie diese genau aussehen muss sowie welche Ressourcen und Dokumente für den Einbau erforderlich sind. Die genannten Lieferzeiten in den Angeboten der Komponenten-Lieferanten werden in den Planungsphasen berücksichtigt.

Die Installation Kits geben den Takt für die Planung vor. Jeder einzelne Bauabschnitt fordert insofern den davor abgeschlossenen Schritt an. Er ‚zieht‘ gewissermaßen das Ergebnis der vorherigen Arbeit als Grundlage, ebenso wie alle erforderlichen Informationen. Dieses Pull-System unterscheidet den Ablauf elementar von der klassischen Vorgehensweise. „Wir legen also schon in der Planung fest, wann genau welche Installationen erfolgen, welche Teile dafür rechtzeitig fertig und wie diese konstruiert sein müssen“, erklärt Helmich. Damit ‚ziehe‘ die Baustelle über den gesamten Errichtungsprozess hinweg die erforderlichen vorangegangen Arbeitsergebnisse.

Die Modularisierung in einzelne Bauabschnitte verfolgt auch das Ziel, eine hohe Simultanität und Synchronisierung der einzelnen Arbeitsschritte zu erreichen. Bestimmte Arbeitsabläufe erfolgen daher nicht mehr nacheinander, sondern überschneiden sich zeitlich. Bekannt ist das vom Concurrent Engineering, von dem sich RLTR aber durch das Pull-Prinzip unterscheidet.

Um dies zu erreichen, müssen alle Arbeitspakete exakt definiert sein. Dazu gehört es, sämtliche erforderlichen Materialien, Zeichnungen, technischen Daten und sonstigen relevanten Informationen festzuhalten. Für diese Detail-Planung werden Templates, auf Basis langjähriger Erfahrung entwickelte Vorlagen für vordefinierte Sequenzen und Terminpläne, eingesetzt. Je nach Anlage werden diese Templates individuell angepasst. Dadurch ist es möglich, Set-up-Phasen von großen Projekten, die bislang häufig drei Monate in Anspruch genommen haben, auf zwei Wochen und weniger zu verkürzen – bei gleichzeitiger Erhöhung der Planungsqualität.

Master-Terminplan ist wichtigstes Steuerungsinstrument

Nachdem alle diese Installation Kits vollständig erfasst sind, gehen diese in den Master-Terminplan ein. Dieser ist das wichtigste Planungs-, Controlling- und Steuerungsinstrument in der Projektumsetzung. Er enthält die Daten für Start und Fertigstellung eines Arbeitspakets, die Dauer von Einzelmaßnahmen und den Aktivitäten-Fluss. Als allumfassendes und integriertes Management-Tool ist der Master-Terminplan nahtlos an spezifische IT-Lösungen wie zum Beispiel die Baustellen-Software „Insite LMS“ oder das Projektmanagement-Programm „Primavera“ angebunden, das wiederum eine Schnittstelle zu SAP hat.

Im Master-Terminplan (Master Time Schedule, MTS) geht es nun darum, die einzelnen Installation Kits als Planungs-Sequenzen mit sämtlichen vorangegangenen Aktivitäten aus dem Engineering sowie der Beschaffung, Herstellung und Logistik zu vernetzen und exakte Schnittstellen zu definieren. Dies ermöglicht eine Optimierung des Produktionsflusses. Dabei gilt es zum Beispiel, Arbeitssequenzen, die zu viel Zeit in Anspruch nehmen, erneut in kleinere Pakete aufzuteilen, um so eine noch höhere Parallelität zu gewährleisten. „Noch wirksamer als diese ist aber, dass wir damit einen echten Flow zwischen den einzelnen Maßnahmen kreieren“, erläutert Helmich. „Das ist mit Abstand der größte Hebel für die Effizienzsteigerung.“

Master Time Schedule

Der Master Time Schedule (MTS) ist eines der wichtigsten Führungsinstrumente der Projektleitung. Geführt wird der Schedule vom Master Time Scheduler, welcher wiederum in der Verantwortung der obersten Projektleitung ist.

Unter dem Master Time Schedule, der in der Regel ein Level 3 Plan ist, gibt es die Level 4 Pläne. Das sind die Einzelpläne der zuliefernden Funktionen (z.B. Detailplan für Engineering, Fertigungsplanung, Baustellenplan). Hier gibt es zwei Möglichkeiten:

  • Die Level-4-Pläne werden entweder separat geführt und es ist die Aufgabe des Master Time Schedulers und beispielsweise des Baustellenplaners in Regelmeetings die Planungen abzugleichen,
  • oder aber Level 3 und Level 4 Pläne werden in einem gemeinsamen System, zum Beispiel P6 von Primavera, vernetzt geführt. In diesem Fall kann der Master Time Scheduler schnell erkennen, wenn ein Funktionsplan, zum Beispiel der Level-4-Plan des Baustellen Schedulers, vom ursprünglichen Master Time Schedule abweicht.

Kürzere Durchlaufzeit und Kostensenkung

Dieser Hebel entfaltete seine Wirkung auch beim Anlagenbau des Chemieunternehmens. Nach zwei Wochen war die gesamte Planung des Projekts stabil aufgesetzt und die Durchlaufzeit konnte um 34 Prozent gesenkt werden. Darüber hinaus ist es aufgrund der strukturierten RLTR-Planung gelungen, die Projektdurchführung zu stabilisieren.

„Wenn es darum geht, tausende Arbeitsschritte und Millionen von Teilen zu organisieren, dann ist eine sichere und optimierte Abwicklung verständlicherweise elementar“, unterstreicht Helmich. Dies wiederum habe eine erhebliche Senkung der Non-Conformance-Costs zur Folge, also der Kosten, die durch Fehler in der Entwicklung, Planung, Beschaffung und Umsetzung zu Abweichungen zwischen der Vor- und Nachkalkulation führen. Bei dem Anlagenprojekt des Chemieunternehmens gelang es immerhin, die Aufwendungen dafür um 32 Prozent zu vermindern.

Die Reduzierung der gesamten Anlagenbauzeit fällt durch den Einsatz der RTLR-Methode meist noch größer aus. Je komplexer das Projekt ist, desto größer ist die Wirkung. Zwar lässt sich auch eine einzelne Produktionsstrecke im Maschinenbau erheblich schneller realisieren, doch ist der Effekt bei einer großen Anlage umso größer. Grundsätzlich setzt die Umsetzung allerdings große industrielle Erfahrung und entsprechendes Know-how voraus. Insofern zahlt es sich aus, professionelle Begleitung an seiner Seite zu haben. „Fast die Halbierung der Durchlaufzeit haben wir bei gleichen kapazitiven Rahmenbedingungen nachweislich schon erreicht“, stellt Helmich fest und resümiert: „RLTR ist damit der ‚Game Changer‘ im Anlagenbau und wird dort insofern für neue Verhältnisse sorgen.“

RLTR – eine Methodik für Planungssoftware

RLTR ist in erstere Linie eine Planungsmethodik, durch welche dann Änderungen in den Abwicklungssystemen der Anwender untergebracht werden, zum Beispiel die Arbeitspaket-Codes oder die Codes für die Installation Kits. Selbstverständlich gibt es mehrere Schnittstellen zwischen den Arbeitsschritten, beispielsweise zwischen dem Engineering und den Beschaffungsvorgängen. Mit RLTR werden diese Sequenzen funktionsübergreifend optimiert, daher hat dies auch immer Auswirkungen auf die Schnittstellen zwischen den unterschiedlichen Tools. Im Rahmen der Planungsprojekte werden diese angepasst.

Der Autor: Christian Mannigel ist freier Journalist.

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