Dedykowane rozwiązania z zakresu telematyki dla międzynarodowej firmy budowlanej – historia współpracy NaviFleet i Metrostav
Metrostav to czeska firma budowlana, działająca zarówno w Czechach, jak i kilkunastu innych, europejskich krajach – także w Polsce.
Metrostav realizuje wiele zróżnicowanych projektów: związanych z transportem, budownictwem publicznym oraz przemysłowym, budowlami podziemnymi i budownictwem przyjaznym dla środowiska. Firma wykonuje prace zarówno na zlecenie inwestorów prywatnych, jak i publicznych. Pośród realizowanych przez nią rozmaitych projektów znalazły się między innymi:
- rekonstrukcja Muzeum Narodowego w Pradze
- budowa mostu Troja przez Wełtawę
- wzniesienie Wież Garden Residence w Pradze
- budowa drogi S8 w Polsce
- tunel Karhusaari – odcinek metra w Finlandii
Jakie postawiono przed nami zadanie?
Szeroki zakres działalności, prowadzenie jej w wielu krajach oraz specyfika wykorzystywanych podczas prac maszyn sprawiały, że klient borykał się z problemami natury organizacyjnej oraz logistycznej, negatywnie wpływającymi zarówno na rentowność projektów, jak i czas ich realizacji. W dużej mierze były one powiązane z dotychczas przyjętymi metodami szacowania liczby transportów, wagi przewożonych towarów oraz czasy pracy kierowców i maszyn. Podstawowym kłopotem klienta był ujemny bilans finansowy prowadzonej budowy w zakresie zakupu i transportu materiałów budowlanych. Faktyczna ilość materiałów, a co za tym idzie wykonywanych transportów była znacznie większa niż początkowo szacowano. Wiązało się to z brakiem odpowiednich narzędzi, pozwalających na skuteczną kontrolę czasu pracy, liczby przejazdów oraz ilości przewożonego towaru. Zliczanie kursów bezpośrednio przez pracowników (potocznie nazywanych kreskowymi) oraz posługiwanie się ręcznie wypełnianymi dokumentami było metodą podatną na błędy, a dodatkowo spowalniało przepływ informacji. W konsekwencji klient nie mógł dynamicznie i szczegółowo kontrolować postępu prac na budowie oraz planować zapotrzebowania. W efekcie nie istniała możliwość szybkiej reakcji na sytuacje kryzysowe i – bardzo trudno było uniknąć zbędnych i nieplanowanych wydatków.
Aby wyjść naprzeciw potrzebom klienta, musieliśmy sprostać następującym wyzwaniom:
- Opracować skuteczne metody kontroli transportu sypkich materiałów budowlanych od dostawców (kopalnie, żwirownie) na plac budowy: Klient do tej pory posługiwać się tak zwanymi „kreskowymi” – osobami, które liczyły samochody wyładowujące materiał na teren budowy – lub opierał się na raportach tworzonych przez dostawcę materiałów, który jako podwykonawca zajmował się ich transportem na miejsce budowy. W konsekwencji mogły pojawiać się rozbieżności pomiędzy faktycznie przewiezioną ilością materiałów, a tą, jaką zaraportowano – spowodowane pomyłkami albo celowym zawyżaniem liczby wykonanych kursów/wagą dostarczonego towaru.
- Stworzyć narzędzia pozwalające na bieżące kontrolowanie postępów prac: Raporty kreskowych oraz dostawców docierały do osób zarządzających budową na poziome operacyjnym po paru dniach bądź nawet tygodniach. W konsekwencji nie istniała możliwość bieżącego kontrolowania postępów prac. Utrudniało to monitorowanie wydatków i szybkie reagowanie na problematyczne sytuacje (na przykład opóźnienia dostaw) oraz zagrożenia dotyczące możliwości przekroczenia terminów budowy.
- Przygotować narzędzia umożliwiające raportowanie czasu pracy kierowców oraz czasu pracy sprzętu budowlanego: Podobnie jak w przypadku raportów dotyczących ilości transportów, dokumentacja dotycząca czasu pracy prowadzona była w formie fizycznych dokumentów, etapowo uzupełnianych przez pracowników. Najpierw operator sprzętu deklarował liczbę przepracowanych godzin, kierownik budowy podpisywał wypełnione karty pracy, a następnie te były przekazywane do działu płac. W konsekwencji po pierwsze, cały proces był bardziej czasochłonny a po drugie, pracownicy byli wynagradzani za deklarowaną, a nie faktycznie przepracowaną liczbę godzin pracy. Nie istniała możliwość zweryfikowania, czy deklaracje są zgodne ze stanem faktycznym. Deklaracje niemal zawsze wykazywały stu procentowane wykorzystanie czasu pracy, jedynie z minimalnym czasem przestojów oraz przerw. Rodziło to także problem związany z czasem pracy sprzętu budowlanego. Metrostav posiada własną flotę, ze względu jednak na zróżnicowane, liczne przedsięwzięcia, część transportu powierzana jest podwykonawcom. Oparcie na pisemnych deklaracjach – pochodzących albo od kierowców, wykazujących pełne wykorzystaniu czasu pracy, albo od firm wynajmujących pojazdy – uniemożliwiało określenie faktycznego stopnia wykorzystania pojazdów. W praktyce oznaczało to, że podwykonawcy pobierali opłatę za użytkowanie sprzętu nawet wtedy, kiedy firma z niego nie korzystała.
Jakie rozwiązania zaproponowaliśmy?
W celu usprawnienia kontroli transportu materiałów oraz czasu pracy zaproponowaliśmy klientowi zaprojektowanie urządzeń, które samodzielnie wykrywają załadunek i rozładunek samochodu ciężarowego. Dzięki temu klient mógł zyskać informacje na temat dokładnej dziennej liczby kursów, ale także wiedzę na temat czasu oczekiwania pojazdu na załadunek i rozładunek, średniego czasu załadunku, przewozu oraz rozładunku. Ze względu na potrzeby klienta, związane ze specyfiką branży (praca w trudnych warunkach, rotacja floty) musieliśmy opracować całkowicie nową metodę pomiaru. Oparliśmy ją na analizie ruchu i drgań skrzyni ładunkowej przez urządzenie zamontowane na skrzyni ładunkowej. Umożliwia to wykrycie załadunku i rozładunku oraz oszacowanie czasu ich trwania – niezależnie od tego, jaki materiał jest ładowany. Kolejnym krokiem było opracowanie systemu, który automatycznie generuje raport – prezentujący sytuację na budowie w czasie rzeczywistym. Dostarcza on informacji na temat liczby kursów i ilości przewożonych materiałów. Ułatwia to logistykę przedsięwzięć: pozwala na łatwiejsze szacowanie kosztów, szybkie wprowadzanie zmian w harmonogramach i natychmiastowe reagowanie na bieżące problemy. Takie raporty mogą służyć także do wyliczania czasu pracy kierowców i maszyn oraz być pomocne przy szacowaniu budżetów i rozplanowywaniu prac na kolejnych budowach. Pozwoliło to również na cyfryzację i przyspieszenie obiegu dokumentów, do tej pory przechowywanych głównie w postaci fizycznej, co utrudniało chociażby wyszukiwanie potrzebnych danych. Dużym wyzwaniem było umożliwienie monitorowania ilości przewożonego materiału. W tym celu opracowaliśmy integrację z systemem wagowym, wskazanym przez klienta. Pozwolił on na ważenie każdego pojazdu transportującego materiały – i tym samym dokładne określenie, ile budulca trafia na plac budowy. Takie rozwiązanie zapewnia pełne dane i daje stu procentową pewność, że na budowę trafia dokładnie tyle materiałów, za ile klient zapłacił. Raporty generowane przez system zostały wzbogacone o dane z odczytów wag. Dodatkowo, przyjęte rozwiązanie, pozwoliło na przygotowanie systemu autoryzacji wyjazdu z miejsca załadunku. Tablice rejestracyjne są skanowane, a szlaban podnosi się, gdy system wagowy otrzyma potwierdzenie, że pojazd objęty jest monitoringiem GPS. Uniemożliwia to wywiezienie materiałów przez kogoś innego na rachunek klienta. w dużym skrócie, na pomoc przyszła telematyka.
Jak przebiegała realizacja projektu?
Prace nad systemem rozpoczęliśmy na jesieni 2017, a stworzenie urządzeń i systemu generującego raporty było poprzedzone najpierw researchem (mającym pomóc między innymi w zdiagnozowaniu potrzeb klienta i problemów, jakie możemy napotkać podczas realizacji projektu), a potem testami różnych metod pomiaru (u dostawców, na placach budowy, podczas transportu). Okres tworzenia prototypów potrwał pół roku. W kolejnych miesiącach miejsce miały testy, w wyniku których udoskonaliliśmy przyjęte rozwiązania. W konsekwencji zapewniliśmy klientowi system, umożliwiający mierzenie z dużą dokładnością czasu rozładunku, załadunku i przejazdu oraz wagi towaru, w dowolnym pojeździe. Przyjęty sposób mocowania urządzeń – na specjalne magnesy – zapewnia stabilność nawet podczas jazdy po bardzo wyboistym terenie, ale daje również możliwość szybkiego przeniesienia urządzenia na inny samochód. Urządzenia na masową skalę wykorzystywane są od kwietnia 2019 roku – zainstalowano je w około stu pięćdziesięciu pojazdach, pilotażowo uczestniczących w budowie autostrad D6 oraz D35 w Czechach.
Z jakimi trudnościami musieliśmy się uporać?
Dużym wyzwaniem było opracowanie jednej, uniwersalnej metody pomiaru załadunków i rozładunków. Flota jest zróżnicowana – znajdują się w niej pojazdy różnego typu. Dodatkowo, Metrostav wynajmuje maszyny i współpracuje z licznymi podwykonawcami, a ze względu na ich rotację nie można przewidzieć, jaki rodzaj sprzętu będzie wykorzystywany w przyszłości. Klient więc posługiwał się zarówno samochodami ciężarowymi, jak i ciągnikami z naczepami. Większość naczep była nowa – a to oznaczało, że niektóre rozwiązania nie mogły zostać zastosowane z obawy przed utratą gwarancji. Utrudnienie stanowił też fakt, że naczepy nie były powiązane z ciągnikami na stałe (czyli w ramach rotacji jedna naczepa mogła być zamiennie przyczepiana do różnych pojazdów). Urządzenia natomiast musiały być zamontowane na naczepie – aby prawidłowo wykrywały załadunek – oraz zasilane prądem z akumulatorów, znajdujących się na ciągnikach. Musieliśmy więc opracować bezinwazyjny system zasilania oraz sposób montażu, który pozwoli na wygodne odłączanie i podłączanie naczep. Z pomocą przyszedł nasz dział konstruktorski, który opracował specjalne złącze gniazda ABS. System ABS w naczepie jest krytyczny z punktu widzenia bezpieczeństwa na drodze, dlatego musieliśmy zachować szczególną ostrożność przy prototypowaniu łącznika. Opracowanie łącznika pozwoliło pracownikom naszego klienta zamontować urządzenie w naczepie nawet na poboczu drogi bez żadnych narzędzi. W efekcie zaoferowaliśmy rozwiązanie uniwersalne, gniazdo ABS jest standardowym złączem stosowanym w wielu markach naczep i ciągników. Drugim problemem były ciężkie warunki, w jakich miały pracować nasze urządzenia. Musieliśmy zapewnić wysoką odporność na zanieczyszczenia (pył, błoto, woda) oraz wstrząsy spowodowane jazdą po nierównościach. Urządzenia musiały więc być więc nie tylko na tyle łatwe w demontażu i ponownym montażu, by zmiana podwykonawcy nie była problemem, ale również przymocowane stabilnie, aby nie odpadły podczas przejazdów. Możliwość demontażu i montażu urządzeń osiągnęliśmy poprzez redukcję masy urządzenia w wyniku optymalizacji oraz zastosowanie specjalnego zestawu magnesów neodymowych. W tym przypadku również napotkaliśmy problemy. Podczas testów część magnesów odpadła podczas jazd po trudnym terenie. Zwiększyliśmy więc siłę magnesów – tak, że ich szybkie usunięcie jest możliwe, ale przy użyciu specjalistycznych narzędzi. Wkrótce napotkaliśmy jednak kolejną przeszkodę: największy podwykonawca klienta przygotował do montażu naczepy aluminiowe, na których nasze silne magnesy okazały się bezużyteczne. Dzięki dynamice naszego zespołu bardzo szybko rozwiązaliśmy problem poprzez zamontowanie do naczep dodatkowych elementów stalowych, do których mogliśmy przygotować magnesy.
W jaki sposób projekt będzie rozwijany?
Po zakończeniu obecnie prowadzonej budowy chcemy zaimplementować nasze rozwiązanie w kolejnych pojazdach, działających przy wybranych budowach, spośród kilkudziesięciu prowadzonych przez firmę Metrostav w Europie. Planujemy również dalszy rozwój projektu w kierunku opomiarowania sprzętów stacjonarnych (ładowarek, koparek i tym podobnych). Chcemy w efekcie dostarczyć naszemu klientowi konstruktywnych danych analitycznych na temat wykorzystania parku maszyn. Prowadzimy w tym kierunku prace nad analizą ruchu roboczych elementów sprzętu budowlanego, np. łyżki lub wysięgników. Docelowo, w dalszej przyszłości planujemy także wprowadzić rozwiązania z zakresu Connected Fleet (ang. Flota podłączona do sieci) dzięki którym maszyny budowlane i samochody ciężarowe będą nawzajem wykrywały swoją obecność. Pozwoli to na dostarczenie dokładnych informacji m.in. na temat czasu pracy danego sprzętu oraz tego, jakie pojazdy były przez niego ładowane.
Co zyskał klient dzięki nowym rozwiązaniom?
- Bieżącą kontrolę postępów prac, na pomoc której przyszła telematyka.
- Szczegółowe mierzenie statystyk transportu na budowie, takich jak czas oczekiwania na operacje ładunkowe oraz czas i liczbę przewozów.
- Precyzyjne i wiarygodne raporty czasu pracy pojazdów, maszyn i osób.
W konsekwencji powyższych zaś – opracowany przez nas system ułatwia logistykę, przyspiesza procesy decyzyjne oraz pozwala wyeliminować problemy, generujące straty finansowe, co czyni przedsięwzięcia bardziej rentownymi.
