Life Cycle Costing HK-U project Kostenbeheersing Infrastructuur

Ministerie van verkeer en Waterstaat

Directoraat-Generaal Rijkswaterstaat Bouwdienst Rijkswaterstaat

Life Cycle Costing HK-U project Kostenbeheersing Infrastructuur

Utrecht Bouwdienst RWS afdeling beleids- en projectanalyse DI oktober 2000 C.A. Sanders

RAPPORTAGE

Life Cycle Costing

deelproject: project:

Life Cycle Costing Kostenbeheersing Infrastructuur

in opdracht van:

Hoofdkantoor van de Waterstaat Directie Uitvoering

internet locatie http://www.venwnet.minvenw.nl/rws/bwd/dia/index.html Utrecht, oktober 2000 Bouwdienst RWS C.A. Sanders

INHOUDSOPGAVE

LIJST MET AFKORTINGEN

4

1. SAMENVATTING

5

2. CONCLUSIES EN AANBEVELINGEN

7

2.1 Conclusies uit deel-rapporten

7

2.2 Overige conclusies

8

2.3 Aanbevelingen

8

3. INLEIDING

10

3.1 Aanleiding en reikwijdte

10

3.2 Leeswijzer

11

4. OPDRACHTOMSCHRIJVING

12

5. LIFE CYCLE COSTS MANAGEMENT IN HET ONTWERP

13

5.1 Wat is het probleem?

13

5.2 Kernvragen

13

5.3 Wat is LCCM?

13

5.4 Keuze voor dit instrument

13

5.5 Achtergrondinformatie

14

5.6 Het instrument LCCM

14

5.7 Hoe te gebruiken? 15 5.7.1 Stap 1, Vaststellen van de randvoorwaarden en de eisen die aan de infrastructurele werken worden gesteld. 15 5.7.2 Stap 2, Vaststellen van de probleemstellingen, alternatieven en keuze. 15 5.7.3 Stap 3, Uitvoeren van kwalitatieve analyses ten behoeve van besluitvorming 15 5.7.4 Stap 4, Vaststellen (resterende) kosten en baten die van invloed zijn op en onderscheidend zijn voor de te nemen beslissingen 16 5.7.5 Stap 5, Uitvoeren probabilistische levensduurkostenberekening inclusief onzekerheidsen gevoeligheidsanalyse 16 5.7.6 Stap 6, Voorleggen van de kwalitatief en kwantitatief onderbouwde aanbevelingen 18 5.8 Waar en wanneer toegepast?

18

5.9 Resultaten in de praktijk

18

6. TOETSINGSRESULTATEN

19 deelproject Life Cycle Costing project Kostenbeheersing

1

6.1 Project Tweede Sluis Lith 6.1.1 Algemeen 6.1.2 Beslisdocument Projectopdracht Bouwdienst. 6.1.3 Projectnota Tweede Sluis Lith. 6.1.4 Algemeen Functioneel Programma van Eisen en Technische Projecteisen. De technische projecteisen worden onderscheiden in 7 typen eisen, te weten: a) randvoorwaarden, b) functionele eisen, c) operationele eisen, d) veiligheidseisen, e) onderhoudseisen, f) uitvoeringseisen en g) detaileisen. 6.1.5 Variantennota 6.1.6 Lijst kritieke eigenschappen en -onderdelen (LKE’s en LKO’s) 6.1.7 Ontwerpnota Tweede Sluis Lith 6.1.8 Onderhoudsconcept Tweede Sluis Lith. 6.1.9 Conclusies m.b.t. onderhoudsconcept 6.1.10 Conclusies totale review

19 19 19 19 20

21 22 22 22 22 24 24

6.2 Project Rijksweg 2 25 6.2.1 Algemeen 25 6.2.2 Stap 1: Vaststellen van de randvoorwaarden en de eisen die aan de infrastructurele werken worden gesteld. 25 6.2.3 Stap 2: Vaststellen van de probleemstellingen, alternatieven en keuzes. 26 6.2.4 Stap 3: Uitvoeren van kwalitatieve analyses ten behoeve van besluitvorming 27 6.2.5 Stap 4: Vaststellen (resterende) kosten en baten die van invloed zijn op en onderscheidend zijn voor de te nemen beslissingen. 28 6.2.6 Stap 5: Uitvoeren probabilistische levensduurkostenberekening inclusief onzekerheidsen gevoeligheidsanalyse. 28 6.2.8 Conclusies en aanbevelingen review 29

7. LIFE CYCLE COSTING IN DE PRAKTIJK

31

7.1 Rijksgebouwendienst

31

7.2 Rijkswaterstaat Steunpunt Opdrachtgeverschap

31

7.3 Ministerie van Defensie

31

7.4 RWS, regionale directies en projectorganisaties

32

7.5 Specialistische diensten

32

8. ASPECTEN VAN LIFE CYCLE COSTING IN DE PRAKTIJK

33

8.1 Vooraf

33

8.2 Integrale kosten benadering 8.2.1 Het belang van de verschillende kostensoorten. 8.2.2 Vergelijkbaar maken van bedragen met behulp van de NCW methode

33 35 35

8.3 Ontwerpgeboden

36

8.4 Instandhoudingsplan 8.4.1 Kengetallen

37 38

9. LITERATUUROVERZICHT

39

BIJLAGE A KWALITATIEVE ANALYSES IN DE ONTWERPFASE 40

deelproject Life Cycle Costing project Kostenbeheersing

2

A.1 ORGANISATIE DEELPROJECTEN FMECA, RCM, MTA, LORA 40 A.2 FMECA A.2.1 Beschrijving A.2.2 Doelstelling A.2.3 Uitwerking A.2.4 Relaties met andere analysetechnieken A.2.5 Bronnen A.2.6 Resultaten

41 41 41 42 45 45 45

A.3 RCM A.3.1 Beschrijving A.3.2 Doelstelling A.3.3 Uitwerking A.3.4 Relaties met andere analysetechnieken A.3.5 Bronnen van gegevens A.3.6 Resultaten

45 45 45 46 47 48 48

A.4 MTA A.4.1 Beschrijving A.4.2 Doelstelling A.4.3 Uitwerking A.4.4 Relaties met andere facetten ILS A.4.5 Bronnen van gegevens A.4.6 Resultaten

48 48 48 48 49 49 49

A.5 LORA A.5.1 Beschrijving A.5.2 Doelstelling A.5.3 Uitwerking A.5.4 Relaties met andere facetten ILS A.5.5 Bronnen A.5.6 Resultaten

50 50 50 50 52 52 52


3

Lijst met afkortingen

FMEA Failure Modes & Effect Analysis FMECAFailure Modes Effect & Criticality Analysis GAO Gebruiks(duur)Afhankelijk Onderhoud ILS Integrated Logistics Support LC Levelised Costs LCC Life Cycle Cost LCCM Life Cycle Cost Management LORA Level Of Repair Analysis LSAR Logistics Support Analysis Record MER Milieu Effect Rapportage MTA Maintenance Task Analysis NC Netto Contant NCW Netto Contante Waarde PDA Profit based Decision Analysis PO Periodiek (preventief) Onderhoud RAM Reliability Availability Maintainability RCM Reliability Centered Maintenance RW2 Rijksweg 2, gedeelte aansluiting Nieuwegein/IJsselstein – knooppunt Everdingen SAO StoringsAfhankelijk Onderhoud TAO ToestandsAfhankelijk onderhoud TISBO Technische Informatie Systemen voor Beheer en Onderhoud


4

1.

Samenvatting

Van oudsher is de instandhouding van infrastructurele werken in vergelijking met de bouw ervan een minder in het oog springend proces geweest. Door het bouwen wordt een probleem opgelost; de beheerder zorgt ervoor dat gedurende de levensduur die oplossing ook blijft functioneren. Hij voegt ogenschijnlijk weinig toe en levert geen zichtbare prestatie. Pas als zijn prestatie achterblijft bij de verwachting van de gebruiker, krijgt de instandhouding aandacht, zij het op een minder positieve manier. Doordat de aandacht vooral uitgaat naar aanleg, staan ook de kosten, die daarmee gemoeid zijn, in de dagelijkse praktijk centraal. Het is geen automatisme dat in de aanlegfase van infrastructuur al rekening gehouden wordt met de toekomstige onderhoudslast. Laat staan dat tijdens de voorbereidingsfase van nieuwbouw reeds de omvang van de onderhoudslast wordt aangegeven. Deze verschillen in waardering en aandacht vormen de aanleiding voor de start van een onderzoek naar Life Cycle Costing (LCC). Het zogenaamde IBO-rapport geeft diverse aanbevelingen voor de overgang van inputsturing naar outputsturing. De spelregels voor deze nieuwe werkwijze zijn vastgelegd in de beleidsnotities Wegbeheer 2000 (WB2000) voor de droge sector en Beheer op Peil (BOP) voor de natte sector. Het project Wegbeheer 2000 kent onder meer de volgende doelen: • het beter en op meer uniforme wijze onderbouwen van benodigde beheer- en onderhoudsbudgetten; • een betere planning en sturing van beheer- en onderhoudsprocessen. De weg naar functioneel beheer is daadwerkelijk ingeslagen. Het instrument TISBO (Technische Informatie Systemen voor Beheer en Onderhoud), waarmee beheer- en instandhoudingsplannen gemaakt kunnen worden, is inmiddels beschikbaar. Met TISBO wordt het bovendien mogelijk helder te maken hoeveel geld er nodig is voor beheer en onderhoud. Een grotere integratie tussen aanleg en beheer en onderhoud daarentegen -een andere doelstelling van Wegbeheer 2000- staat nog grotendeels in de kinderschoenen. Als we het geheel van ontwerp, realisatie en exploitatie overzien, dient te worden erkend dat de verschillende partijen die betrokken zijn bij deze fases die een infrastructureel werk doorloopt, tegengestelde belangen kunnen hebben. Wat voor de ene partij een kostenbesparing is, kan voor de andere partij een kostenverhoging inhouden. Voor de ‘BV Nederland’ is het van belang dat de totale kosten worden geminimaliseerd. De essentie van Life Cycle Cost Management (LCCM) is dat de totale kosten over de gehele levensduur van het infrastructurele werk worden beschouwd en geoptimaliseerd. In de ontwerpfase betekent dit dat gewerkt wordt aan een onderhoudsbewust ontwerp. Dit is een economisch geoptimaliseerd ontwerp, waarbij zowel de stichtingskosten als de onderhoudskosten aandacht krijgen. Integratie is hierbij het sleutelwoord. Het ontwerpproces en het instandhoudings-voorbereidingsproces staan niet los van elkaar of in de tijd gezien na elkaar. In elke fase van het ontwerp kunnen onderhouds- en gebruikerservaringen van gelijksoortige infrastructurele werken worden gebruikt om het ontwerp zodanig te beïnvloeden dat de instandhoudingskosten niet onnodig hoog worden. Werkelijk instandhoudingsbewust ontwerpen impliceert dat het ontwerpproces anders wordt ingericht dan algemeen gebruikelijk is. In hoofdstuk 5 wordt het instrument LCCM, waarmee “dat andere” ontwerpproces gestalte gegeven kan worden, beschreven. In de dagelijkse praktijk van de uitvoeringsorganisatie RWS is het optimaliseren van het ontwerpproces echter niet alleen zaligmakend. LCC betekent onder andere ook: kostenbesef en de eerder aangeduide betere onderbouwing van de instandhoudingsplannen. In tabel 1 van hoofdstuk 4 worden enkele van deze aspecten in samenhang gepresenteerd. deelproject Life Cycle Costing project Kostenbeheersing

5

LCC dient dus ook te worden toegepast in de gebruiksfase van de infrastructuur. In die fase gaat het bijvoorbeeld om keuzes tussen onderhoudsscenario’s of een afweging tussen vervangen en voorgezet onderhoud. Uiteindelijk zal LCC(M) zo breed mogelijk moeten worden toegepast. Het is van het grootste belang dat de verschillende partijen (Politiek, Principaal, Opdrachtnemer, Ontwerper, Instandhouder) consensus verkrijgen over het gebruik van LCCM. Belangrijk bij LCCM is dat de Life Cycle Cost-analyse als een rode draad door het totale proces loopt. Vanaf het begin bij de planstudie met uiteraard grote onzekerheid tot aan de gebruiksfase waarbij de onzekerheden aanzienlijk zullen zijn verkleind en vervolgens in de gebruiksfase zelf. Van belang is ook dat de consequenties van beslissingen in het kader van LCCM inzichtelijk worden gemaakt. Indien bijvoorbeeld besparingen nu gepaard gaan met onderhoudskosten in de toekomst, dan moeten daarvoor reserveringen worden gemaakt. Dit is nu niet goed mogelijk bij de Rijksoverheid. Er dient dus onderkend te worden dat LCCM een algemeen belang dient. Eén van de problemen bij de integrale kostenbenadering, die aan de orde is bij LCCM, is dat de mogelijkheden om kostenramingen voor respectievelijk aanleg en instandhouding te maken niet gelijkwaardig zijn. Voor de investeringsraming heeft de ramingsdeskundige handboeken en betrouwbare kostengegevens ter beschikking. De raming heeft betrekking op een project-scope. Door de koppeling van raming en project-scope is duidelijk wat is geraamd en waarvoor de raming gebruikt gaat worden. De hulpmiddelen en gegevensverzameling voor instandhoudingsplannen staan veel meer in de kinderschoenen, waardoor noodgedwongen van aannames en schattingen moet worden uitgegaan. Het is daarom van groot belang dat er voortvarend gewerkt wordt aan het systematisch verzamelen en bewerken van gegevens met betrekking tot het instandhouden van infrastructuur. De noodzakelijk middelen hiervoor dienen ter beschikking te komen. De implementatie en verfijning van TISBO is hiermee onlosmakelijk verbonden.


6

2. Conclusies en aanbevelingen 2.1

Conclusies uit deel-rapporten

De opdracht, waarvan in hoofdstuk 4 een nadere omschrijving wordt gegeven, heeft geleid tot twee tussentijdse rapporten waarin de beschrijving van het instrument LCCM is opgenomen. “LCCM als beleidsinstrument; toetsing toepasbaarheid LCCM” [lit. 1] geeft naast de instrumentbeschrijving de resultaten van de toetsing van het instrument aan het ontwerpproces van de Tweede sluis Lith. Het instrument is ook getoetst aan het project rijksweg 2, gedeelte aansluiting Nieuwegein/Ijsselstein - knooppunt Everdingen De resultaten hiervan zijn terug te vinden in “Toetsing toepasbaarheid LCCM; project Rijksweg 2” [lit. 2]. De conclusies uit beide rapporten, voor zover ze niet betrekking hebben op de toetsingen zelf, staan hieronder vermeld. De conclusies, verbonden aan de uitgevoerde toetsingen, zijn te vinden in de paragrafen 6.1.10 en 6.2.8. • Een lange vooraf vastgestelde levensduur van bijvoorbeeld 100 jaar kan grote consequenties voor de realisatiekosten hebben, en daarmee een significante invloed op de levensduurkosten. Op basis van LCCM kan het verdedigbaar zijn in het heden grote investeringen te doen om kosten in de toekomst te besparen, maar evengoed kan LCCM tot besparingen leiden in realisatiekosten indien de levensduur meegenomen wordt in een gevoeligheids- en onzekerheidsanalyse. • Het zou een uitdaging kunnen zijn, maar in ieder geval een andere benadering om te streven naar een ontwerp dat (uiteraard binnen de veiligheids- en milieueisen) als eerste gebaseerd is op minimale levensduurkosten, waarbij het vervangingsinterval eerder bij de 20 jaar ligt dan bij de 50 jaar. Het langdurig instandhouden van dure “Kunstwerken” is op voorhand niet goedkoper dan het regelmatig vervangen van relatief goedkope infrastructurele werken. In ieder geval is LCCM een instrument om dit nader te bestuderen. • Doordat LCCM als rode draad door het ontwerpproces loopt en doordat integratie van ontwerpdisciplines en instandhouding in een vroeg stadium wordt bevorderd, wordt recht gedaan aan het begrip “instandhoudingsbewust ontwerpen”. Daarmee wordt een kader gemaakt waarbinnen de best mogelijke onderhoudsstrategie kan worden opgezet. • Niet zozeer het gebrek aan kennis, maar het gebrek aan vermogen om met onzekerheden om te gaan, is bedreigend voor de toepassing van LCCM. De manier om dit te doorbreken is LCCM in de organisatie in te bedden en te laten zien dat deze aanpak tot levensduurkostenbesparingen leidt. • Omdat met LCCM inzichtelijk wordt gemaakt waarom welke besluiten genomen worden, zijn de consequenties voor de beherende diensten bekend. De benodigde instandhoudingsmiddelen (en daarmee de budgetten) zijn gekoppeld aan het ontwerp en zijn een logisch gevolg van het besluitvormingsproces waarbij investeringen, kostenreductie en reserveringen voor de toekomstige instandhouding zijn gerelateerd. Bovendien zorgt LCCM tijdens de beheerfase er voor dat bijstelling van onderhoudsstrategieën via een goede uniforme onderbouwing mogelijk is. Samenvattend kunnen de volgende algemene slotconclusies worden getrokken: • Het is van belang dat de verschillende partijen (Politiek, Principaal, Ontwerper, Instandhouder) consensus verkrijgen over het gebruik van LCCM. Belangrijk hierbij is dat de LCC-analyse als een rode draad door het totale proces loopt. Onderkend dient te worden dat LCCM een algemeen belang dient, waardoor suboptimalisatie wordt voorkomen. • Organisatorisch is het van belang de functie LCC-manager in het leven te roepen die verantwoordelijk wordt voor de schattingen en vaststelling van de levensduurkosten van een infrastructureel werk. Daarnaast dient LCCM een prominente plaats te krijgen in alle besluitvormingsprocessen en door de LCC-manager te worden gevoed en gecoördineerd.


7

•

2.2

LCCM maakt een grote mate van openheid bij de besluitvorming noodzakelijk. De toename van overleg als gevolg van de noodzakelijke integratie tussen aanleg en instandhouding kan als een nadeel worden ervaren. Het is daarom zaak hier de juiste balans in te vinden. Overige conclusies

• Het is geen automatisme dat in de ontwerpen aanlegfase van infrastructurele werken al rekening gehouden wordt met de toekomstige onderhoudslast van deze werken. Dit is niet alleen onlogisch maar ook tekenend voor de mate waarin de uitvoeringsorganisatie RWS kostenbewust handelt. Werkelijk kostenbewustzijn leidt tot het vaststellen van de omvang van deze onderhoudslast tin de ontwerpfase. • Bij het vaststellen van de beheer- en onderhoudskosten zullen veel inschattingen gemaakt moeten worden. Om dit op een goede manier te doen, zijn historische gegevens nodig. Het is daarom van groot belang dat er voortvarend gewerkt wordt aan het systematisch verzamelen en bewerken van gegevens met betrekking tot het instandhouden van infrastructuur. De noodzakelijk middelen hiervoor dienen ter beschikking te komen. • Op meerdere plaatsen binnen Rijkswaterstaat is en wordt kennis opgedaan met betrekking tot LCC(M), het verzamelen van gegevens, het genereren van kentallen en het verder ontwikkelen van methodieken op het terrein van beheer en onderhoud. Het is van het grootste belang dat deze kennis wordt gebundeld. • Te vaak worden afwegingen tussen (ontwerp)varianten gedaan uitsluitend op basis van de geraamde investeringskosten. In ieder geval dienen de bouwkosten, de onderhoudskosten en de maatschappelijke kosten (o.a filevorming en omrijden tijdens de realisatie van- en de onderhoudswerkzaamheden aan het infrastructurele werk) in dergelijke beschouwingen meegenomen te worden. • Door de begrotingssystematiek is het feitelijk niet mogelijk dat voor een infrastructureel werk wordt uitgegaan van de levensduurkosten. Het reserveren van budgetten voor onderhoudskosten in de toekomst op het moment dat besparingen in de aanlegkosten gerealiseerd worden of, omgekeerd, het naar voren halen van “onderhoudsbudget” voor een grotere investering nu stuit op begrotingstechnische beperkingen. 2.3

Aanbevelingen

• Er dient een kader te komen dat bewerkstelligt dat tegelijk met de presentatie van een raming voor de aanleg van een infrastructureel werk voor een reeks van jaren wordt aangegeven wat de kosten voor instandhouding van dat werk zullen zijn. HK / DGP zouden hier expliciet naar moeten vragen. • Het centraal systematisch verzamelen en bewerken van gegevens met betrekking tot het instandhouden van infrastructuur dient voortvarend aangepakt te worden. De aanpak hiervoor kan geschieden op de wijze zoals het Landelijk Bureau Kostprijszaken te werk gaat met gegevens voor realisatie van werken. De benodigde middelen hiervoor dienen beschikbaar te worden gesteld. • Vanuit het Hoofdkantoor dient bevordert te worden dat kennis op het gebied van LCCM, die binnen de geledingen van RWS wordt of is opgedaan, wordt gebundeld. Aanbevolen wordt te bezien of een grotere mate van samenwerking bevorderd kan worden. • Bezien moet worden of bij de implementatie van TISBO ten behoeve van het maken van beheer- en instandhoudingsplannen rekening gehouden kan worden met het gegeven dat LCC voor het economisch optimaliseren van deze plannen noodzakelijk is. • Het verdient aanbeveling na te gaan of de huidige begrotingssystematiek een te grote belemmering is voor de invoering van Life Cycle Cost Management. • Aanbevolen wordt de ideeën over LCCM te bespreken met belanghebbenden en belangstellenden in de vorm van een workshop met als doelstellingen: LCCM te accepteren als een wezenlijk aspect van ontwerp en beheer verantwoordelijkheden, bevoegdheden en belangen te verduidelijken na te gaan of binnen de RWS-organisatie een LCC-manager een significante deelproject Life Cycle Costing project Kostenbeheersing

8

rol kan spelen. • Aanbevolen wordt het LCCM instrument daadwerkelijk te gebruiken en met praktijktoepassingen concrete ervaring op te doen. Dit betekent dat het instrument tegelijkertijd bij verscheidene projecten in verschillende stadia zou moeten worden toegepast bij actuele besluitvormingsprocessen.


9

3.

Inleiding

3.1

Aanleiding en reikwijdte

HK-U heeft de Bouwdienst van Rijkswaterstaat gevraagd om in samenwerking met de Dienst Weg- en Waterbouwkunde een onderzoek te starten naar Life Cycle Costing (LCC). LCC is het vaststellen van de totaalkosten (Life Cycle Costs), die de eigenaar/beheerder van een object moet maken om het te realiseren, te exploiteren tegen de gewenste prestatie-eisen en het af te stoten (dan wel te vervangen of te slopen). LCC is echter geen doel op zich. In wezen gaat het om een beter inzicht in de kosten van infrastructuur, die op verschillende momenten optreden en om explicietere besluitvorming bij het vaststellen en verdelen van bepaalde budgetten. Het probleem dat ten grondslag ligt aan de vraag kent de volgende aspecten: • Kostenbesef • Onderbouwing van plannen voor Beheer en Onderhoud • Optimalisatie van het ontwerpproces. Deze aspecten kunnen niet los van elkaar gezien worden. Steeds weer komt het tot beslissingen, waarbij de vraag: “Wat is het voordeel van de ene keuze ten opzicht van de andere en wat staan daar voor kosten tegenover?”, beantwoord moet worden. Uiteindelijk gaat het dus om een objectieve afweging tussen verschillende mogelijkheden op basis van kosten en baten. De studie heeft zich daarom gericht op een instrument, waarmee het vergelijken van varianten op basis van LCC mogelijk is. Dit instrument heet: Life Cycle Costs Management (LCCM). In de praktijk blijkt dat LCCM het meest effectief is in het ontwerpproces, omdat juist tijdens het ontwerp keuzes gemaakt worden, die het toekomstig onderhoud -en dus de kosten daarvan- sterk kunnen beïnvloeden. Met de LCCM-methodiek wordt via een iteratieve benadering gekomen tot een optimaal ontwerp en bijbehorend instandhoudingsconcept, uitgaande van minimale levensduurkosten. LCC moet echter ook worden toegepast bij afwegingen met betrekking tot bestaande infrastructurele werken: een keuze tussen onderhoudsscenario’s of een afweging tussen vervangen en voortgezet onderhoud. Bij dergelijke keuzes wordt gezocht naar de laagste kosten voor de resterende levensduur van een object. Afwegingen als kiezen tussen beton of asfalt voor een wegdek liggen in het verlengde daarvan. Ook wanneer het gaat om keuzes tussen verschillende producten (bijvoorbeeld toepassing ZOAB versus een geluidsscherm) is het van belang om LCC als onderdeel van de integrale afweging mee te nemen. LCC(M) gaat in principe over kosten en baten. Soms wil men een bepaald voordeel niet in geld uitdrukken, bijvoorbeeld het element veiligheid in bovenstaande afweging tussen ZOAB en een geluidsscherm. Dit is geen reden om LCCM maar achterwege te laten. Ook wanneer niet-economische waarden in het geding zijn, zoals natuur en landschap, esthetica enz., is LCCM toe te passen zonder dat dergelijke waarden, die niet in alle varianten gelijkelijk hoeven voor te komen, in geld worden uitgedrukt. Bij dergelijke afwegingen, waar bepaalde aspecten niet in geld zijn uitgedrukt, gaat het om het antwoord op de vraag: “Wat is het niet-economische voordeel van een extra investering en heb ik dat extra bedrag er ook voor over?”. In deze rapportage staat de toepassing van LCCM in het ontwerpproces weliswaar centraal, maar de toepassing van LCC(M) is dus niet beperkt. Steeds gaat het erom dat men zich bewust is van het feit dat er een keuze aan de orde is. Door zo goed mogelijk zichtbaar te maken wat de financiële gevolgen (voor een reeks van jaren) zijn van de te maken keuze wordt kostenbewustzijn in de hand gewerkt en krijgt beheer en onderhoud de aandacht die het verdient.


10

3.2

Leeswijzer

In hoofdstuk 1 zijn de belangrijkste punten samengevat. Hoofdstuk 2 bevat de conclusies en aanbevelingen. Via de tekst van hoofdstuk 1 en 2, waarin enkele malen verwezen wordt naar andere hoofdstukken, kan op een snelle manier kennis genomen worden van de materie. Hoofdstuk 3, waar deze leeswijzer een onderdeel van uitmaakt, bevat de inleiding voor de volledige rapportage, waarna in hoofdstuk 4 de opdrachtomschrijving en de uitwerking daarvan kort aan de orde komt. Hoofdstuk 5 beschrijft de methodiek LCCM voor onderhouds- en kostenbewust ontwerpen. Hoofdstuk 6 gaat in op de toetsingsresultaten van deze methodiek op een tweetal ontwerpen. Vervolgens wordt in hoofdstuk 7 beschreven hoe in de huidige praktijk wordt omgegaan met LCC. Hoofdstuk 8 besteedt aandacht aan aspecten van LCC in de dagelijkse praktijk.


11

4.

Opdrachtomschrijving

In de opdrachtomschrijving aan de Bouwdienst en de Dienst Weg- en Waterbouwkunde komen de volgende onderdelen aan de orde. • Beschrijf een praktische, algemeen toepasbare LCCM-methodiek. • Toets de methodiek op een aantal proefprojecten. • Stel vast wat de toegevoegde waarde en de toepassingsmogelijkheden van LCCM zijn en stel aanbevelingen op m.b.t. verbeterpunten in gangbare processen en de methodiek. • Stel in overleg met de opdrachtgever vast hoe de kennis die wordt opgedaan wordt vormgegeven. Gedurende de loop van het project is aan deze aspecten toegevoegd een inventarisatie van bestaande toepassingen van LCC. Gaande de weg ontstond tevens het besef dat de aspecten, die zijn genoemd in de inleiding, in onderlinge samenhang aan de orde dienen te komen in het te leveren product. In onderstaande tabel worden ze summier uitgewerkt. Tabel 1: Het belang van LCC voor RWS

WAAROM IS LCC BELANGRIJK VOOR RIJKSWATERSTAAT Aspecten Uitwerking van de aspecten RWS zal, als deskundig opdrachtnemer, bij de aanloop naar nieuwe Kostenbesef infrastructuurprojecten moeten kunnen aangeven wat de levensduurkosten zijn voor een project. Naast de aanlegkosten moeten dus de kosten voor instandhouding gepresenteerd worden. Idealiter gaat het hierbij om kostenoptimalisatie voor de totale levensduur Er is er in het verleden te weinig aandacht geweest voor de ontwikkeOnderbouwing Beling van instrumenten om de B&O-budgetten te onderbouwen. Inheer en Onderhoud standhoudingskosten zijn daarom nog minder goed vast te stellen dan de aanlegkosten. Het ontwerpproces en het voorbereidingsproces voor instandhouding Optimalisatie onthoren in tijd gezien niet na elkaar te staan. Het zijn partners in één werpproces proces. Integratie is dus geboden.

Het integreren van ontwerp en B&O impliceert dat B&O niet meer los gezien wordt van de aanleg, dat er een goede basis gelegd wordt voor een onderbouwing van B&Oplannen en dat het kostenbesef binnen RWS een goede impuls krijgt.


12

5.

Life Cycle Costs Management in het ontwerp

In dit hoofdstuk wordt de LCCM methodiek, die door NRG te Arnhem in opdracht van de Bouwdienst RWS is ontworpen, beschreven. Voor de beschrijving is gekozen voor de indeling die gehanteerd wordt in het Handboek Organisatie instrumenten; sturingsinstrumenten voor managers van uitgever Samsom: 5.1 Wat is het probleem? 5.2 Kernvragen 5.3 Wat is LCCM? 5.4 Keuze voor dit instrument 5.5 Achtergrondinformatie 5.6 Het instrument 5.7 Hoe te gebruiken? 5.8 Waar en wanneer toepassen? 5.9 Resultaten in de praktijk? 5.1

Wat is het probleem?

In de huidige situatie wordt veelal nog uitgegaan van een bepaalde absolute functionaliteit van een ontwerp. Over het instandhouden van deze functionaliteit wordt tijdens het ontwerpen te weinig nagedacht. Bovendien zijn we geneigd om te ontwerpen voor de eeuwigheid. Voor onderdelen van de infrastructuur zou een variabele gebruiksduur wel eens tot een slimmer ontwerp kunnen leiden. In de ontwerpfase, maar ook in latere fasen, vindt lang niet altijd een afweging plaats op basis van een kostenbenadering, die uitgaat van de levensduurkosten. Er is in feite geen sprake van een levenscyclusbenadering om te bewerkstelligen dat de kosten van de infrastructuur gedurende de nog resterende levensduur zo laag mogelijk zijn. 5.2

Kernvragen

• Waarom is LCCM een nuttig instrument om een bijdrage te leveren aan een optimale onderhoudsstrategie en een kostenoptimaal ontwerp? • Is LCCM praktisch toepasbaar en wat zijn de bedreigingen voor het toepassen van het instrument? • Waarom zouden ook de beherende diensten enthousiast moeten zijn voor LCCM? 5.3

Wat is LCCM?

LCCM is een methodiek waarmee keuzes of beslissingen op basis van levensduurkosten kunnen worden gemotiveerd. De afweging tussen verschillende ontwerpvarianten, onderhoudscenario’s, materiaaltoepassingen enz. wordt gemaakt door de besluitvormer (eigenaar) op basis van kosten en baten. Hij vraagt zich af: wat is het voordeel van de ene keuze ten opzichte van de andere en wat staan daar voor kosten (investeringen) tegenover? Het vaststellen van de absolute grootte van de levensduurkosten van de verschillende opties is hierbij van minder belang dan het vaststellen van de relatieve verschillen in kosten die nog (moeten) worden gemaakt. 5.4

Keuze voor dit instrument

Het is logisch om uit te gaan van de gehele levenscyclus van een infrastructureel werk. Wanneer het gebouwd of aangelegd is, moet het instandgehouden worden. Realisatie en onderhoud zijn onlosmakelijk met elkaar verbonden al was het maar omdat tijdens het ontwerp majeure keuzes worden gemaakt, die het toekomstig onderhoud en dus de kosten daarvan, sterk beïnvloeden. Het is noodzakelijk dat bij beslissingen t.a.v. realisatie, onderhoud en vervanging van werken de nog resterende levensduur in de afweging wordt meegenomen. In het artikel “Sturen op life-cycle-kosten bij bruggen” [lit. 3] wordt gesteld dat met name in het strategische deel, waar de basis voor het kostenniveau wordt gelegd, ondanks betrekkelijk grote onzekerheden goed te sturen is. Zo is volgens de auteur, deelproject Life Cycle Costing project Kostenbeheersing

13

gegeven de grote verhoudingen tussen de aanlegkosten op jaarbasis (kapitaallasten) en beheer- en onderhoudskosten, het beteugelen van de investeringsbedragen een eerste vereiste. 5.5

Achtergrondinformatie

LCCM gaat over kosten en baten. Vaak zijn de baten in geld uit te drukken, bijvoorbeeld: een investering nu in een dure materiaalkeuze zorgt voor een kostenreductie in het onderhoud in de toekomst. Soms wil men de voordelen niet in geld uit drukken, bijvoorbeeld verhoging van de veiligheid, en wordt gezocht naar maatschappelijk geaccepteerde normen waaraan moet worden voldaan. LCCM laat toe dat sommige baten niet in geld worden uitgedrukt De ervaring leert dat de levensduurkosten voor een belangrijk deel worden bepaald door de van tevoren vastgestelde randvoorwaarden en opgelegde normen. Het is verleidelijk om te discussiëren over de totstandkoming van dergelijke normen, maar dat moet dan wel gebeuren op het juiste niveau van besluitvorming en niet binnen een specifiek project. Beter is het dus om deze normen binnen een project te beschouwen als harde randvoorwaarden waaraan voldaan moet worden. Niet meer en niet minder, hetgeen betekent dat keuzes worden gemaakt die leiden tot minimale kosten (investeringen) waarbij op een sobere wijze voldaan wordt aan de norm. Een van de randvoorwaarden voor een project of onderdelen van het project kan betrekking hebben op de verwachte gebruiksduur of de geprojecteerde levensduur. De gebruikelijke lange duur die in het ontwerp wordt aangehouden kan grote consequenties voor de instandhouding en dus voor de totale levensduurkosten hebben. Het loslaten van deze niet te overziene verwachte gebruiksduur is daarom het overwegen waard. Belangrijker nog is het feit dat LCCM gaat over integratie. Het ontwerpproces en het instandhoudings-voorbereidingsproces staan niet los van elkaar of in de tijd gezien na elkaar. In elke fase van het ontwerp kunnen onderhouds- en gebruikerservaringen van gelijksoortige infrastructurele werken worden gebruikt om het ontwerp zodanig te beïnvloeden dat de instandhoudingskosten niet onnodig hoog worden. Daarmee schrijft LCCM in feite voor hoe het ontwerpproces zou moeten worden ingericht: werkelijk instandhoudingsbewust ontwerpen. Bij elke keuze of beslissing moet niet alleen over de functionaliteit worden nagedacht, maar ook over de instandhouding van deze functionaliteit. Bij elke keuze of beslissing moet niet alleen worden gedacht over het voldoen aan normen en randvoorwaarden, maar moet ook worden nagedacht over de mogelijkheden aan deze verwachtingen te kunnen blijven voldoen. 5.6

Het instrument LCCM

De methodiek is een zes stappen model : Stap 1 Vaststellen van de randvoorwaarden en de eisen die aan de infrastructurele werken worden gesteld. Stap 2 Vaststellen van de probleemstellingen, alternatieven en keuzes. Stap 3 Uitvoeren van kwalitatieve analyses ten behoeve van besluitvorming. Stap 4 Vaststellen (resterende) kosten en baten die van invloed zijn op en onderscheidend zijn voor de te nemen beslissingen. Stap 5 Uitvoeren probabilistische levensduurkostenberekening inclusief onzekerheidsen gevoeligheidsanalyse. Stap 6 Voorleggen van de kwalitatief en kwantitatief onderbouwde aanbevelingen.


14

5.7

Hoe te gebruiken?

5.7.1

Stap 1, Vaststellen van de randvoorwaarden en de eisen die aan de infrastructurele werken worden gesteld.

Voornamelijk bij aanvang van het ontwerpproces worden randvoorwaarden en eisen geformuleerd die van grote invloed kunnen zijn op de levensduurkosten. Maar ook tijdens de ontwerpfase en zelfs tijdens de beheersfase kunnen deze eisen worden aangevuld, gewijzigd of zelfs worden losgelaten. De randvoorwaarden en eisen spelen bijvoorbeeld een rol bij de Variantennota. • Inventariseer de randvoorwaarden en uitgangspunten • Stel vast welke van invloed zijn op de levensduurkosten • Stel vast welke randvoorwaarden discutabel zijn vanuit LCC gezien • Zijn er voorbeelden uit het verleden aan te geven die hiervoor relevant zijn? • Is de gebruiksduur een gegeven? • Is enige kwantificering (met onzekerheden) in kosten in deze fase mogelijk? Vraag: hoe beoordeelt de gemiddelde gebruiker van de methodiek of randvoorwaarden discutabel zijn vanuit LCC gezien? Reactie: Iedereen die betrokken is bij het ontwerp en bij het gebruik van een infrastructureel werk, wordt geconfronteerd met randvoorwaarden en uitgangspunten waarbij (vaak omdat er verschillende belangen zijn) vraagtekens gezet kunnen worden. Het discutabel zijn hoeft dus ook niet voor iedereen te gelden. Het is van belang deze vraagtekens niet te laat te zetten, want in dat geval kan er vaak niet veel meer aan gedaan worden. De essentie is dat projectleiders of ontwerpers in een zo vroeg mogelijk stadium vanuit verschillende invalshoeken (ontwerp, gebruik, onderhoud) naar het ontwerp kijken en consensus weten te verkrijgen over de genomen beslissingen die in het vervolg van het traject als randvoorwaarden worden gezien. In het algemeen kan gesteld worden dat een randvoorwaarde discutabel is als er reële alternatieven zijn en als er geen LCC onderbouwing bekend is voor de gekozen optie. 5.7.2

Stap 2, Vaststellen van de probleemstellingen, alternatieven en keuze.

In het gehele ontwerpproces zijn er verschillende stadia aan te geven waarin keuzes worden gemaakt. Dit geldt bijvoorbeeld voor de totstandkoming van de Variantennota, maar ook voor de ontwerpnota en het onderhoudsconcept. Steeds weer zal het volgende moeten worden vastgesteld: • inventariseer de te nemen beslissingen; • stel vast welke van invloed zijn op de levensduurkosten; • zijn er voorbeelden uit het verleden aan te geven die relevant zijn voor de te nemen beslissing? • welke beslissingen kunnen op grond van een kwalitatieve analyse worden genomen? • welke beslissingen resteren en worden onderbouwd door een LCC berekening? 5.7.3

Stap 3, Uitvoeren van kwalitatieve analyses ten behoeve van besluitvorming

In de totale looptijd vanaf de planfase via de ontwerpfase tot en met de beheerfase vindt besluitvorming plaats. In elke fase kunnen verscheidene kwalitatieve analyses worden uitgevoerd ten behoeve van de besluitvorming. Voor de ontwerpfase zijn deze methoden en hun onderlinge relatie verder uitgewerkt. De integrale aanpak van instandhoudingsbewust ontwerpen zorgt er voor dat volgens een iteratief proces een optimaal ontwerp en bijbehorend instandhoudingsconcept (IHC) wordt gemaakt. Onderstaande figuur laat zien dat de uitkomst van verschillende kwalitatieve analyses van invloed kunnen zijn op het ontwerp. Gezien de dikte van de pijlen heeft de FMECA meer invloed op het ontwerp dan de LORA.


15

ONTWERP

FMECA

RCM

Preventieve onderhoudstaken

MTA

LORA

IHC

Correctieve onderhoudstaken

Ten behoeve van de besluitvorming en beantwoording van bovenstaande vragen kan het nodig zijn kwalitatieve analyses uit te voeren: • FMECA (Failure Mode Effects & Criticality Analysis) ter onderbouwing van ontwerpkeuzes en representatief voor technieken op het gebied van Reliability Engineering • RCM (Reliability Centered Maintenance) ter onderbouwing van het onderhoud en representatief voor technieken op het gebied van Maintenance Engineering • MTA (Maintenance Task Analysis) ter onderbouwing van de middelen, faciliteiten etc. ten behoeve van het onderhoud en representatief voor technieken op het gebied van Logistics Support • LORA (Level of Repair Analysis) ter onderbouwing bij wie het onderhoud wordt uitgevoerd en representatief voor technieken op het gebied van in- en uitbesteding. In bijlage A wordt nader ingegaan op bovenstaande analyses. In hoofdstuk 8.3 is een lijst met tien ontwerpgeboden opgenomen. In de ontwerpfase kan tijdens de kwalitatieve analyse gebruik worden gemaakt van deze lijst om het onderhoudsbewust ontwerpen te evalueren. 5.7.4

Stap 4, Vaststellen (resterende) kosten en baten die van invloed zijn op en onderscheidend zijn voor de te nemen beslissingen

Voor die beslissingen waarvoor een levensduurkostenberekening moet worden uitgevoerd, dienen alle relevante kosten en baten in de vorm van cashflows in kaart te worden gebracht. Vraag: welke criteria zijn er om deze lijst op te stellen, of hoe doe je dat? Reactie: Het belangrijkste criterium is dat nadat de kwalitatieve analyse is afgerond er nog steeds alternatieven zijn waar tussen gekozen moet / kan worden. Het tweede criterium is dat de levensduurkosten als geheel een belangrijke factor is in de besluitvorming.

5.7.5

Stap 5, Uitvoeren probabilistische levensduurkostenberekening inclusief onzekerheidsen gevoeligheidsanalyse

De beslissingen die in aanmerking komen voor de LCC berekening worden in deze stap nader geanalyseerd. Ter beantwoording van deze vragen wordt voorlopig de PDA (Profit based Decision Analysis) voorgesteld. Dit is een netto contante waarde berekening waaraan probabilistische technieken zijn toegevoegd. Het gaat er bij de LCC berekening niet om de absolute grootte van de netto contante waarde te bepalen, maar om het verschil tussen de verscheidene opties vast te stellen. De eenvoudigste formule hiervoor is:

n

∆NCW = å i =1

n ∆Bi ∆K i − å i i (1 + r ) i =1 (1 + r )


16

waarbij:

∆ = verschil tussen optie 1 en 2 NCW = Netto Contante Waarde i = desbetreffende jaar n = laatste jaar r = verdisconteringspercentage Bi = Baten in desbetreffende jaar i Ki = Kosten in desbetreffende jaar i

In feite komt dit neer op een Netto Contante Waarde berekening waarbij zowel de kosten als de baten over een reeks van jaren zichtbaar en vergelijkbaar gemaakt worden. In hoofdstuk 8.2.2 wordt kort ingegaan op het bepalen van de Netto Contante Waarde. Als ∆NCW positief is, dan heeft optie 1 de voorkeur. Een eerste bezwaar bij bovenstaande formule is dat de verschillende opties voor een eerlijke vergelijking dezelfde levensduur (n) moeten hebben. Om dit probleem te ondervangen worden rekentrucs bedacht die soms tot verkeerde conclusies leiden. Een tweede bezwaar bij deze formule is dat alle voordelen (die relevant zijn voor de verschilberekening) in een monetaire eenheid moeten worden uitgedrukt. Een andere manier om de beslissing te onderbouwen is gebruik te maken van de grootheid Levelised Costs (LC). Bij deze grootheid, die uitgedrukt wordt in kosten per jaar, worden alleen de kosten in rekening gebracht en netto contant uitgerekend en deze kosten worden gedeeld door de netto contante tijd dat het infrastructurele werk functioneel beschikbaar is. n

LC =

Ki

å (1 + r ) i =1 n

bi

å (1 + r ) i =1

i

i

∆LC = LC1 − LC 2 waarbij:

∆ = verschil tussen optie 1 en 2 LC = “Levelised Costs” i = desbetreffende jaar n = laatste jaar r = verdisconteringspercentage bi = beschikbare tijd in desbetreffende jaar i (met dimensie jaar) Ki = Kosten in desbetreffende jaar i

Als ∆LC negatief is, dan heeft optie 1 de voorkeur. Uitgangspunt bij deze formule is dat de voordelen nagenoeg evenredig zijn met de beschikbaarheid van het infrastructurele werk en dat net als met kosten de voordelen in het heden meer waard zijn dan in de toekomst. Opmerking: Het gebruik van Levelised Costs kan alleen als de relatie tussen stremmingsduur en stremmingskosten lineair is, of als veel korte stremmingen hetzelfde worden gewaardeerd als enkele langdurige. Voorbeeld: 1 x 10 uur of 10 x 1 uur is gelijkwaardig. In de realiteit is dit vaak niet zo. Reactie: Net als de Netto Contante Waarde berekening is de LC-formule de meest simpele in zijn soort. Als het werkelijk zo is dat beschikbaarheden verschillend worden gewaardeerd en als dit tevens relevant is bij de keuze van alternatieven, dan zal de beschikbaarheidsberekening (bi) in meer detail moeten worden uitgevoerd waardoor het verschil tussen 1 x 10 uur en 10 x 1 uur tot uiting kan worden gebracht.


17

Groot voordeel van deze formule is dat opties kunnen worden vergeleken met verschillende looptijd en dat niet alle voordelen in een monetaire eenheid behoeven te worden uitgedrukt. Belangrijke bijkomstigheid is dat door het expliciete gebruik van de beschikbaarheid, deze grootheid veel beter moet worden gekwantificeerd dan tot op heden vaak gebeurd. 5.7.6

Stap 6, Voorleggen van de kwalitatief en kwantitatief onderbouwde aanbevelingen

In stap 6 worden de kwalitatief en kwantitatief onderbouwde aanbevelingen voorgelegd aan de besluitvormers. Uitgangspunt is dat gestreefd wordt naar die keuzes die leiden tot de laagste levensduurkosten waarbij voldaan wordt aan de gestelde randvoorwaarden en eisen.

5.8

Waar en wanneer toegepast?

De beschreven methodiek kan in elk ontwerpproces worden toegepast. Uiteraard is de diepgang van de inventarisaties en analyses afhankelijk van de grootte van het project. Immers het toepassen van LCCM kan bij een overkill meer kosten dan baten opleveren. Analyse van de randvoorwaarden en de begineisen is altijd aan te bevelen. Vaak is het mogelijk om op grond van deze analyse vast te stellen of het zinvol is nadere en meer gedetailleerdere LCC berekeningen uit te voeren.

5.9

Resultaten in de praktijk

Bovenstaande methodiek is toegepast op twee ontwerpprocessen, te weten van het project “Tweede Sluis Lith” en project “Rijksweg 2, gedeelte aansluiting Nieuwegein/IJsselstein - knooppunt Everdingen”. Beide ontwerpen waren afgerond op het moment van toetsing. Geanalyseerd is in hoeverre de zes stappen terug te vinden zijn in de projectaanpak. In hoofdstuk 6 wordt op deze toetsing ingegaan.


18

6.

Toetsingsresultaten

6.1

Project Tweede Sluis Lith

6.1.1

Algemeen

Om na te gaan of de aanpak van de Bouwdienst bij het project Tweede Sluis Lith overeenkomt met de aanpak volgens de LCCM-methodiek uit hoofdstuk 5 is een aantal documenten uit de beginfasen van project doorgenomen. Hierbij is vooral gekeken naar de verschillende beslispunten en de onderbouwing van de genomen beslissingen. Een uitgebreide beschrijving van de toetsing is te vinden in het rapport “LCCM als beleidsinstrument” [lit. 1]. Onderstaande beschrijving is toegespitst op die bevindingen uit het rapport, die een min of meer algemene geldigheid hebben. 6.1.2

Beslisdocument Projectopdracht Bouwdienst.

In het beslisdocument Projectopdracht wordt het project in grote lijnen gedefinieerd. Fasering en kosten komen aan de orde. De technische randvoorwaarden en uitgangspunten voor een nieuwe sluis worden duidelijk gedefinieerd. Bovendien wordt aangegeven welke werkzaamheden en componenten wel of niet tot het project gerekend moeten worden. In kader methodiek: Stap 1 zoals gesteld in de methodiek wordt hier goed uitgevoerd. De gebruiksduur wordt hier niet omschreven. In deze fase zijn de effecten op kosten moeilijk vast te stellen.

6.1.3

Projectnota Tweede Sluis Lith.

De projectnota tweede sluis Lith geeft de bestuurlijke randvoorwaarden, waaraan voldaan dient te worden. Dit zijn de randvoorwaarden, die naar voren komen uit het raadplegen van en overleg met provincies, gemeenten en andere bestuurlijke instellingen. In dit document wordt in meer detail de probleemstelling beschreven en worden vier varianten (nulvariant, noord-, midden- en zuidvariant) als mogelijke oplossingen gegeven. De 4 varianten worden aan de hand van acht aspecten beoordeeld. De beoordeling is vastgelegd in een waarderingstabel. Niet aangegeven is hoe zwaar de aspecten onderling wegen, noch hoe verschillende zaken binnen een aspect worden gewogen. Uit de waardering voor de varianten en de uiteindelijke keuze blijkt bijvoorbeeld dat het bedieningsaspect veel zwaarder weegt dan het onderhoudsaspect. In de bestudeerde documenten is daar geen onderbouwing voor te vinden. Door een vetegenwoordiger van het projectteam is medegedeeld dat een snelle realisatie (geen MER) een belangrijk aspect bij de overwegingen is geweest. Ook dit aspect komt niet expliciet in de waarderingstabel tot uitdrukking. Bij natte infrastructuur zoals sluizen en stuwen is het normaal dat er voor minimaal 100 jaar wordt gebouwd. Het is de bedoeling van LCCM de normaal gevonden gebruiksduur van 100 jaar te onderbouwen dan wel te laten volgen uit levensduurkostenberekeningen. Opvallend is dat in de hele analyse van de keuzevarianten nergens gesproken wordt over de beschikbaarheid. Aangezien de verbetering van de beschikbaarheid een wezenlijk motief is voor het bouwen van een tweede sluis, had dit toch zeker meegenomen moeten worden.

In kader methodiek:


19

Stap 2 wordt hier deels uitgevoerd. Een duidelijke onderbouwing van de gemaakte beslissingen is echter in de bestudeerde documenten niet zichtbaar. Met name de onderlinge waardering van de verschillende facetten ontbreekt. Beide aspecten LCCM en RCM (Reliability Centered Maintenance) horen thuis in de overwegingen. 6.1.4

Algemeen Functioneel Programma van Eisen en Technische Projecteisen.

De sluis heeft een functie, die is onder te verdelen in 3 subfuncties, afhankelijk van het debiet. Op basis hiervan zijn de functionele eisen geformuleerd. De meeste geformuleerde functionele eisen beïnvloeden de “life cycle costs” (LCC). Ten behoeve van de eisen zijn studies verricht. Zo worden voor de verschillende kolkbreedten via “passeerkosten” de baten bepaald. Er is echter geen sprake van een volledige kosten-baten-analyse. De levensduurkosten spelen een ondergeschikte rol bij de conclusies van het rapport. Onderbouwing door middel van een gevoeligheidsanalyse en of Profit based Decision Analysis (PDA) voor verschillende opties waarin naast de stichtingskosten ook onderhoudskosten en operationele kosten worden meegenomen is bij het opstellen van de definitieve lijst van functionele eisen aan te bevelen. Met de PDA is de onzekerheid van de invoer op de beslissing (functionele eis) te kwantificeren. Te denken valt hier aan de beslissing over de dimensies lengte en breedte van de sluis in relatie tot de effectieve gebruiksduur. PDA maakt het mogelijk hier gestructureerd naar te kijken waarbij de onzekerheden in de ontwikkeling van het scheepvaartverkeer kunnen worden meegenomen. In enkele voorstudies hebben dergelijke afwegingen weliswaar plaatsgevonden, maar de levensduurkosten beschouwing in de vorm van een PDA zou LCCM een prominentere rol kunnen laten spelen in de besluitvorming. Wat ontbreekt in de lijst van functionele eisen, wil LCCM gebruikt worden, is een eis ten aanzien van RAM: Reliability (Betrouwbaarheid), Availability (Beschikbaarheid) & Maintainability (Onderhoudbaarheid): • Hoe vaak mag een stremming per jaar optreden door onderhoud en door storingen; • Hoeveel procent van de tijd mag de sluis gemiddeld gestremd zijn. • Hoe lang mag een gemiddelde stremming duren en wat is de maximaal toegestane stremmingsduur. Vooral de beschikbaarheid is belangrijk omdat in de LCC-analyse de “levelised costs” als criterium worden gehanteerd. De kosten worden hierbij niet gedeeld door de kalendertijd maar door de tijd dat de sluis beschikbaar is. Wat dus nodig is, is de te verwachten beschikbaarheid van het systeem. Een beschikbaarheidseis sec is dan niet 1 perse nodig . Het betrekken van de beschikbaarheid in de analyse laat ook beter de invloed van onderhoud zien. Immers niet alleen de kosten worden meegenomen, maar ook de duur en de frequentie van het onderhoud. Opgemerkt wordt dat door het ontbreken van een functionele decompositie / FMEA de invloed van een specifieke component op de RAM-karakteristieken van de sluis niet eenvoudig is te geven. Een dergelijke decompositie maakt het ook eenvoudiger om op componentniveau “RAM-ruimte” toe te kennen. Bovendien is een functionele decompositie / FMEA het uitgangspunt van een onderhoudsconcept. De technische projecteisen worden onderscheiden in 7 typen eisen, te weten: a) randvoorwaarden, b) functionele eisen, c) operationele eisen, d) veiligheidseisen, e) onderhoudseisen, f) uitvoeringseisen en g) detaileisen.

1

Wanneer geen eisen aan RAM wordt gesteld kan men -zwart wit gesteld- eindigen met een systeem dat vrijwel altijd buiten bedrijf is, maar wel zeer lage kosten kent. De Levelised Costs zijn dan echter zeer hoog en daarmee discriminerend.


20

De randvoorwaarden liggen vast voor het project. Het zijn enerzijds normen en voorschriften, bepalende waterstanden, grondmechanische gegevens etc. en anderzijds de functionele eisen. In principe zijn deze laatste dus gesteld op basis van een LCCanalyse. De vraag is of bij het vaststellen van de randvoorwaarden de overige 6 soorten van eisen voldoende zijn meegewogen. Indien dit namelijk onvoldoende gebeurd, wordt naderhand de keuzevrijheid beperkt en is de invloed van LCCM gering. Van een beperkt aantal aspecten is nog een LCC afweging te maken in dit stadium. Voorbeelden: Zie: b functionele eisen. Vraagtekens kunnen worden geplaatst bij de levensduur van 100 jaar voor het civiele 2 deel van de sluis, gegeven de vaste afmetingen van de kolk en bijvoorbeeld de onzekerheid in de ontwikkeling van de scheepvaart. Sluisdimensies en gebruiksduur zijn niet los van elkaar te zien. Er zou een analyse uitgevoerd kunnen worden op de verwachte technische gebruiksduur, de daarmee samenhangende keuze van de ontwerplevensduur en de LCC. De deuren worden niet voorzien van een vangconstructie. Er zijn namelijk twee sluizen en men kan omvaren via de Waal. Aan deze alternatieve mogelijkheden zijn ook (macro-economisch gezien) kosten verbonden, die gerelateerd zijn aan beschikbaarheid. De beslissing had d.m.v. LCC beter onderbouwd kunnen worden. Zie: c operationele eisen. De ongeveer 12 minuten die de bedieningstijd van de sluis mag bedragen, kan invloed op het ontwerp van de schuiven hebben en als zodanig op de LCC. In de toelichting over wat onder operationele eisen wordt verstaan staat: “….hoe het project na oplevering moet kunnen presteren en met welke zekerheid” . Van dit laatste is niets in het eisenpakket terug te vinden. Wat onder “zekerheid” wordt verstaan is niet duidelijk; wordt beschikbaarheid bedoeld of wordt de kans op niet falen bedoeld of beide. Zie: e Onderhoudseisen. Hieronder worden eisen ten aanzien van bereikbaarheid en werkwijze (milieu) verstaan. Onderhoudbaarheid (hoe vaak, hoe lang etc.) wordt hier slechts zeer beperkt mee gedekt. Alleen op logistiek gebied worden eisen gesteld. Frequentie en duur van het onderhoud worden niet genoemd. Aan het onderhoud van vervangbare onderdelen in de voorhaven is in het document een kwalitatieve eis gesteld (namelijk: kosteneffectief). Verdere randvoorwaarden zijn hierbij niet gesteld. Een LCC afweging is hierdoor moeilijk. CONCLUSIE: In dit stadium ligt een groot gedeelte al vast. Van de nog te beïnvloeden onderdelen is een LCC afweging mogelijk mits de gebruiksduur en RAM gedefinieerd zijn. 6.1.5

Variantennota

In de variantennota wordt de keuze verantwoord voor bepaalde constructieve varianten binnen het gekozen basisontwerp van de sluis: de middensluis en bepaalde bouwmethodes en constructies. Bij de verschillende afwegingen van constructie varianten wordt in het algemeen alleen naar de stichtingskosten gekeken. Via een afwegingsmethodiek worden allerlei criteria in de afweging te betrokken. Hoe zwaar deze wegen ten opzichte van de stichtingskosten is niet duidelijk.

2

De afmetingen zijn op dit punt een randvoorwaarde !


21

Omdat RAM geen functionele eis is, komt RAM ook niet terug in de gemaakte afweging. De manier waarop de afwegingen worden gemaakt ligt in principe niet ver van een afweging op basis van LCC. Met wat meer criteria (RAM, gebruiksduur, kosten) is een LCC afweging betrekkelijk eenvoudig te maken. 6.1.6

Lijst kritieke eigenschappen en -onderdelen (LKE’s en LKO’s)

De lijst kritieke eigenschappen en onderdelen is een soort FMEA (Failure Modes & Effect Analysis), uitgevoerd op de bouw en deels op het functioneren van de nieuwe sluis. Deze FMEA lijkt niet geheel evenwichtig te zijn uitgevoerd: sommige systemen worden in detail bekeken, andere komen slechts zeer globaal aan bod. Indien de globale analyse op een meer structurele manier (volledig FMEA-techniek) was aangepakt, was een beter overzicht over de mogelijke problemen ontstaan. Stappen die hier niet zichtbaar zijn of ontbreken: • een beschrijving van het project / opsomming van de systemen / componenten • een beschrijving van de functies per systeem / component • een structurele bepaling van de afwijkingen met behulp van gidswoorden. In kader methodiek: Stap 3 wordt hier gedeeltelijk uitgevoerd. De compleetheid van de gepresenteerde resultaten is niet gegarandeerd en daarmee is de basis voor de te nemen beslissing niet volledig

6.1.7

Ontwerpnota Tweede Sluis Lith

De ontwerpnota en de aanvulling daarop bevatten gedetailleerde technische omschrijvingen van de te bouwen componenten. Opvallend hierin is dat ook hier nergens verwezen wordt naar mogelijke RAM-eisen. Alleen in één van de bijlagen, waarin de verbinding met St. Andries wordt gedefinieerd, wordt gesproken over een geëiste beschikbaarheid van meer dan 99%. Het definiëren van RAM-eisen en het toepassen van LCCM technieken zou derhalve kunnen leiden tot andere keuzes. In kader methodiek: Stap 3 wordt hier slechts beperkt uitgevoerd. De keuze van ontwerp en/ of te gebruiken materialen wordt door geen van de LCCM technieken (FMECA, RCM, MTA of LORA) onderbouwd

6.1.8

Onderhoudsconcept Tweede Sluis Lith.

Op basis van het “Handboek Onderhoud Kunstwerken NI” [lit. 4] is het document “Onderhoudsconcept tweede sluis Lith” opgesteld. Dit document is een eerste opzet voor het onderhoudsconcept zoals gebruikt zal gaan worden voor de tweede sluis. Dit onderhoudsconcept is doorgenomen; met name is hierbij gebruik gemaakt van de RCM (Reliability Centered Maintenance) methodiek zoals toegepast door NRG. Enkele opmerkelijke citaten uit het onderhoudsconcept: 1. “de onderbouwing voor een deel van deze getallen is beperkt of ontbreekt”. 2. “de vertaling van downtime naar indirecte kosten …. valt buiten het bestek van het onderhoudsconcept”. Voor een gefundeerde bepaling van LCC is een betere onderbouwing dan de hier gegeven noodzakelijk, een RCM aanpak kan hierbij helpen. Indien gebruik wordt gemaakt ‘levelised costs’ binnen LCCM kan de beschikbaarheid (die gerelateerd is aan de downtime) gebruikt worden voor de bepaling van het effect van verscheidene maatregelen op de LCC.


22

In hoofdstuk 3 van het document worden allerlei eisen t.a.v. uitvoering van onderhoud vermeld. Onduidelijk is in hoeverre deze zaken in het vervolg zijn meegenomen. Binnen de NRG RCM methodiek worden dit soort zaken in de ‘Risico-matrix’ samengevat Zo’n matrix wordt in het begin van het project door het management opgesteld en kan tijdens het maken van een onderhoudsconcept gebruikt worden om te bepalen hoe noodzakelijk het uitvoeren van onderhoud is. Het gebruik van een risicomatrix binnen een LCCM aanpak wordt ten zeerste aanbevolen. Vermeld wordt: ‘er worden voorshands geen eisen gesteld ten aanzien van de maximaal toelaatbare downtime van de sluis voor de scheepvaart door inspecties en onderhoud”. Voor het kunnen uitvoeren van een volledige LCCM is een uitspraak van RWS over zo’n punt wel noodzakelijk. In hoofdstuk 4 vindt een systeemanalyse plaats door de sluis op te delen in zijn onderscheidende delen. Het is van belang tegelijkertijd de verschillende functies van de onderdelen te bepalen. Met behulp van deze functies en een eerste inventarisatie van mogelijke storingen die kunnen leiden tot niet meer functioneren, kan een indruk worden verkregen van welke onderdelen het belangrijkst zijn voor de beschikbaarheid van de sluis. In het rapport wordt aangegeven: “Opgemerkt wordt dat de downtime ten gevolge van inspecties en onderhoud (zowel gepland als niet gepland) voor een belangrijk deel in de ontwerpfase wordt bepaald, omdat met het ontwerp de (beoogde) onderhoudsbenadering wordt vastgelegd”. Indien LCCM wordt toegepast gaat het met name om de koppeling tussen het onderhoud en het ontwerp. De gegeven zinsnede geeft aan dat dit voor de tweede sluis van Lith niet gedaan is. In hoofdstuk 5 wordt een kader geschetst waarbinnen informatie betreffende het onderhoud en mogelijke faalwijzen worden geïnventariseerd. Op basis van een mogelijk LCCM benadering kunnen de volgende opmerkingen gemaakt worden: • Aangegeven wordt dat veel informatie niet meer dan geschat is. Wel is, zover mogelijk, informatie van de ontwerper en de (toekomstige) beheerder ingebracht. Onduidelijk is echter hoe deze inbreng gerealiseerd is. Binnen de LCCM/RCM methodiek is een duidelijke organisatie en bijbehorende wisselwerking een belangrijk onderdeel. Op die manier wordt op een gestructureerde manier informatie verzameld en schattingen gedaan. • Belangrijk onderdeel van een LCCM benadering is het uitvoeren van een FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) waarmee de mogelijke storingen en de bijbehorende gevolgen en maatregelen geïnventariseerd worden. Dit is binnen het huidige onderhoudsconcept niet toegepast waardoor mogelijk belangrijke storingen en het daartegen mogelijke onderhoud niet behandeld zijn. • Aangegeven wordt dat veel zaken al zijn vastgelegd door beslissingen tijdens het ontwerp. Belangrijk onderdeel van een LCCM traject is juist de wisselwerking tussen ontwerp en onderhoud. 6.1.9

Conclusies m.b.t. onderhoudsconcept

De volgende generieke opmerkingen kunnen over het document geplaatst worden: • Het document geeft een goed uitgebreid overzicht van de onderhoudshandelingen die gedaan moeten worden aan de tweede sluis van Lith. Wel moet op vele plaatsen nog informatie aangevuld worden. • Het is echter onduidelijk hoe de verzamelde informatie verkregen is. De indruk is dat de meeste informatie niet vanuit de ontwerpers en de (toekomstige) beheerders komt. In een LCCM benadering wordt op een meer gestructureerde manier omgegaan met dit soort kennisverzameling. • Het onderhoudsconcept is gebaseerd op heel veel aannames. Via een LCCM werkwijze (met name FMEA) kunnen deze aannames meer gefundeerd worden.


23

• Het meeste van het onderhoud wordt bepaald door besluiten die genomen zijn tijdens het ontwerp, dit wordt in het document vermeld. In LCCM draait het er nu juist om het vinden van wisselwerking tussen ontwerp en onderhoud. Dit is niet verwerkt in het hier gegeven onderhoudsconcept. In kader methodiek: Stap 4 (Vaststellen (resterende) kosten en baten die van invloed zijn op en onderscheidend zijn voor de te nemen beslissingen) wordt hier gedeeltelijk uitgevoerd. De informatie wordt wel verzameld maar de terugkoppeling naar het ontwerp wordt niet gemaakt.

6.1.10 Conclusies totale review

•

• • •

•

In verschillende documenten worden kostenvergelijkingen gemaakt, echter door het gebrek aan overzicht en integratie wordt nergens een complete levensduurkostenberekening uitgevoerd. De kostenvergelijkingen vinden dus plaats op deelaspecten en hoeven daarmee niet van doorslaggevend belang te zijn voor het totale project. Op basis van andere overwegingen, bijvoorbeeld snelheid, worden keuzes gemaakt zonder dat de consequenties voor de levensduurkosten, zeker als het om kosten in de verre toekomst gaat, in kaart worden gebracht. Het ontwerpproces is eerder sequentieel dan iteratief. De totstandkoming van het instandhoudingsconcept bijvoorbeeld komt duidelijk nadat het ontwerp al gereed is. Er is in die zin geen interactie. Uit de bestudeerde documenten blijkt dat verschillende alternatieven worden vergeleken. De keuze voor het uiteindelijke ontwerp wordt echter al in een zeer vroeg stadium bepaald. De studies naar alternatieven ondersteunen de oorspronkelijke keuze, waarbij LCCM geen rol van betekenis speelt. Uit de review blijkt dat er voldoende informatie aanwezig is om LCCM toe te passen. Het wordt echter door de betrokkenen niet herkend en er wordt geen prioriteit aan gegeven. Het belangrijkste element dat echter ontbreekt is integratie van ontwerpdisciplines en instandhouding. Leemten in kennis in een vroeg stadium van het ontwerp zijn een gegeven, maar geen argument om geen kostenschattingen ten behoeve van de LCC-berekening te maken.


24

6.2

Project Rijksweg 2

6.2.1

Algemeen

Om na te gaan of de aanpak van RWS bij project Rw2 overeenkomt met de aanpak volgens de LCCM-methodiek uit hoofdstuk 5 is een aantal documenten uit de eerste fase van het project doorgenomen en is een aantal personen, die betrokken zijn (geweest) bij het project Rw2, geraadpleegd. Een uitgebreide beschrijving van de toetsing is te vinden in het rapport “Toetsing toepasbaarheid LCCM”; project Rijksweg 2 [lit.2]. Onderstaande beschrijving is toegespitst op die bevindingen en conclusies uit genoemd rapport, die een min of meer algemene geldigheid hebben. Geanalyseerd is in hoeverre de zes stappen uit de LCCM-methodiek terug te vinden zijn in de project-aanpak. De analyse is uitgevoerd op projectniveau, waarbij voor de overzichtelijkheid is gedifferentieerd naar de vier hoofdonderdelen: • kunstwerken; • verhardingen; • geluidsschermen; • grondwerk (aanvullingen). Het is overigens niet van belang in welke mate in het getoetste project de methodiek gevolgd is. Belangrijk is de toepasbaarheid van de methodiek en het duiden van automatismen in het ontwerpproces, die van invloed kunnen zijn op de levensduurkosten.

6.2.2

Stap 1: Vaststellen van de randvoorwaarden en de eisen die aan de infrastructurele werken worden gesteld.

De keuze van het alternatief voor vergroting van de capaciteit van Rw2 wordt bepaald door de randvoorwaarden die uit het SVV (1981) volgen. Deze zijn: • een verkeersafwikkeling op minimaal niveau D in 2010; • geen nieuw tracé. Deze randvoorwaarden zijn binnen het project Rw2 te beschouwen als “hard”, dat wil zeggen de randvoorwaarden zijn van buiten opgelegd en als zodanig niet te beïnvloeden. De eerste randvoorwaarde is in wezen een beschikbaarheidseis. Betreffende de levensduur van Rw2 worden er geen expliciete eisen opgelegd. Wel wordt impliciet aangenomen dat de weg eeuwig blijft liggen, dat de kunstwerken een 3 ontwerplevensduur hebben van orde 75 jaar , en dat de asfaltering na 10 tot 12 jaar gerenoveerd dient te worden. De betrokkenheid van B&O bij het vaststellen van de randvoorwaarden betreft de gewenste functionele eisen voor het project. B&O zou ook bij de onderhoudbaarheid betrokken moeten worden. Binnen LCCM is het essentieel dat de besluitvorming omtrent het vaststellen van het primaire niveau van verkeersafwikkeling helder is en dat de argumenten te achterhalen zijn, omdat deze randvoorwaarden grotendeels de levensduur bepalen. In het kader van de methodiek: De randvoorwaarden en invloedsfactoren worden geformuleerd. De onzekerheid die bestaat in de invloedsfactoren wordt wel voor een deel genoemd, maar wordt niet verder geanalyseerd.

3

In de praktijk blijkt dat er onderhoudstechnisch rekening gehouden moet worden met een gebruik van ongeveer 40 jaar, omdat door andere oorzaken dan einde levensduur het kunstwerk niet meer bruikbaar is. deelproject Life Cycle Costing project Kostenbeheersing

25

6.2.3

Stap 2: Vaststellen van de probleemstellingen, alternatieven en keuzes.

Het vaststellen van de probleemstellingen en alternatieven wordt uitgevoerd in de Nota Rw2 en in “Geluidbeperkende voorzieningen langs de A-2 tussen Oudenrijn en Everdingen, Visueel ruimtelijke analyse”. Een keuze wordt in deze documenten niet gemaakt. B&O dient nadrukkelijk betrokken te zijn bij het vaststellen van de probleemstellingen, alternatieven en keuzes. In het kader van de methodiek: De uitgangspositie is hiermee goed en eenduidig gedefinieerd. De (op te lossen) knelpunten staan nu op een rij. Vervolgens worden 13 oplossingsvarianten beschreven, die uiteenvallen in drie groepen. De oplossingen worden beoordeeld op basis van acht aspecten. Elk van de aspecten is per variant uitgewerkt. Vervolgens worden deze samengevat in een vergelijkingstabel. Hoewel in de nota geen conclusie wordt getrokken over de meest wenselijke variant, wordt er ook geen uitspraak gedaan hoe zwaar de verschillende (deel)-aspecten onderling wegen. Wil men alles via het aspect kosten en/of beschikbaarheid beslissen dan ontkomt men er niet aan om voor een aantal aspecten zoals Natuur en Landschap, Verkeer en Vervoer kosten te bepalen: Hoeveel mag een mooie brug kosten? Hoeveel is doorstroming op niveau D waard? Het is echter niet nodig om deze niet-economische waarden in geld uit te drukken. Veel belangrijker is de verschillen in levensduurkosten (investeringen en exploitatie) naast de verschillen in niet-economische waarden te leggen. Wat is het niet-economische voordeel van een extra investering? Dit is wat anders dan: “Wat mag een niet-economisch voordeel kosten?”. De verschillen in de voorgestelde oplossingen bestaan hoofdzakelijk uit de manier waarop de kruising van Rw2 en de Lek wordt gerealiseerd. De keuze voor het brugtype ligt per variant vast; namelijk de goedkoopste. De zesde variant voorziet in een tunnel. Daarnaast varieert het benodigd aantal rijstroken. De hoeveelheid verharding, grondwerken en geluidsschermen varieert nauwelijks binnen de groepen varianten. Een afweging op basis van de gebruiksduur gekoppeld aan de instandhoudingskosten wordt niet gemaakt, hoewel een groot deel van de informatie wel voorhanden is of voorhanden geweest moet zijn. Omdat de keuze voor een type viaduct, geluidsscherm en wegdek (beton, asfalt, combinatie) voor alle varianten echter dezelfde impact heeft, zal de uitkomst van de LCCanalyses niet van invloed zijn op de keuze van de variant. Deze kwantitatieve analyses kunnen dan ook uitgesteld worden tot het moment dat de variant bekend is. Hetzelfde geldt in wat mindere mate voor het brugtype, omdat het type brug voor de meeste varianten gelijk is. Het is belangrijk om na te gaan of en wanneer een keuzemogelijkheid discriminerend is. Leemten in kennis en informatie (o.a. op de aspecten Verkeer en vervoer, Economie en Natuur en landschap) worden wel gesignaleerd, maar er wordt in de geraadpleegde documenten geen analyse gepleegd op de mogelijke gevolgen voor de definitieve keuze. In het kader van de methodiek: De beoordelingscriteria zijn vastgelegd, hoe te beslissen op basis van de uitkomsten in de waarderingstabel niet. Belangrijk is vast te stellen welke criteria en keuzemogelijkheden op welk moment binnen het project discriminerend zijn.


26

6.2.4

Stap 3: Uitvoeren van kwalitatieve analyses ten behoeve van besluitvorming

Op basis van de verkregen documenten en uit de gehouden gesprekken blijkt dat in het bijzonder kwalitatieve overwegingen geleid hebben tot de gemaakte keuzes. De keuzes worden echter door geen van de LCCM-technieken (FMECA, RCM, MTA, LORA) onderbouwd. Kwantitatieve overwegingen zijn wel uitgevoerd maar deze zijn over het algemeen niet terug te vinden in de documentatie. Het is daarom ook moeilijk om in dit rapport hierin een duidelijke scheiding aan te brengen. Binnen de methodiek wordt het aanbevolen om eerst een kwalitatieve analyse uit te voeren en op basis daarvan te bepalen welke keuzes op basis van kwantitatieve overwegingen verder onderbouwd dienen te worden. De gemaakte overwegingen worden hieronder voor elk van de onderdelen weergegeven. Voor het kunnen beoordelen van de verschillende Lek overschrijdende varianten zijn op acht aspecten kwalitatieve analyses uitgevoerd. LEKBRUG(GEN) In de verschillende varianten is gekozen voor het goedkoopste type voor de bruggen: namelijk de betonnen uitbouwbrug. De levensduur is niet meegenomen als parameter. Bij kunstwerken (in beton) blijkt de ontwerpleeftijd echter nauwelijks een rol in de stichtingskosten te spelen. Voor stalen bruggen geldt dit in grote lijnen ook. De reden hiervoor is dat de ontwerpvoorschriften gebaseerd zijn op veiligheidseisen (voldoende marge tussen belasting en belastbaarheid). Deze veiligheidseisen zijn onafhankelijk van de gewenste levensduur van de constructie. Keuze van betonkwaliteit en dikte van de deklaag kan echter wel de onderhoudskosten beïnvloeden. Een LCC-analyse, waarbij rekening gehouden wordt met de gewenste leeftijd zou hierop toegepast kunnen worden. Hetzelfde geldt voor de conservering van stalen bruggen. VIADUCTEN Het vervangen, verbreden van een aantal viaducten is onafhankelijk van de gekozen variant. De keuze voor vervangen of verbreden is gemaakt op basis van onder andere kosten en conditie/leeftijd bestaande constructie. Een duidelijke op schrift gestelde afweging is niet beschikbaar. VERHARDINGEN Gegeven de (verwachte) verkeersintensiteit liggen de hoeveelheden verhardingen vast. Deze vaststelling gebeurt op basis van een semi-kwantitatief model welk gevoed wordt door ervaring vanuit het gebruik. Het model bevat echter een groot aantal onzekere invoerwaarden die terdege van invloed kunnen zijn op de gemaakte keuzes. Voornamelijk het verwachte percentage aan zwaar belastend vrachtverkeer beïnvloedt de levensduur. Ook kan het een zekere tijd duren voordat de verwachte verkeersintensiteit bereikt wordt. De verharding kan in het begin dan wellicht lichter uitgevoerd worden. Een LCC-analyse zou hier nuttig kunnen zijn. Als variabelen in de analyse valt te denken aan: • het verhardingstype, • de begindikte van het asfalt, • de mogelijkheid tot tussentijdse vergroting van de dikte van het wegdek, • de onderhoudsfrequentie, • de ontwikkeling van de verkeersintensiteit. GELUIDSSCHERMEN In ‘Geluidsbeperkende voorzieningen, Visueel ruimtelijke analyse’ worden de ontwerprichtlijnen gegeven. Richtlijnen die de Life Cycle kosten kunnen beïnvloeden zijn on2 der andere:gemaximaliseerde aanlegkosten per m en esthetische eisen. Voornamelijk de esthetische eisen beïnvloeden de keuze van het type geluidsschermen. Omdat hierbij vaak verschillende instanties betrokken zijn, zal het ontwerp van deelproject Life Cycle Costing project Kostenbeheersing

27

een geluidsscherm bijna nooit gestandaardiseerd zijn. Dit locatie specifiek zijn van de geluidschermen leidt er toe dat de onderhoudskosten veel hoger liggen dan noodzakelijk is. In het kader van LCCM is dit een overweging vanuit B&O om mee te nemen in de keuze van het ontwerp. Verder leiden lage aanlegkosten vaak tot hoge onderhoudskosten. Dit is bovendien ook afhankelijk van de gewenste levensduur van de constructie. De levensduur is niet gespecificeerd. Een keuze voor een levensduur van de schermen korter dan de levensduur van de weg is niet onrealistisch. Aanscherping van de geluidsnormen kan bijvoorbeeld leiden tot een vroegtijdige sloop van het scherm. GRONDWERKEN De eisen aan de grondwerken zijn: • dat in principe de weg eeuwig blijft liggen (grote levensduur) • de milieu wetgeving (plaatselijke verordeningen) • de herbruikbaarheid van materialen bij reconstructie. Met name de milieuwetgeving bepaalt het ontwerp zodanig dat LCC overwegingen moeilijk mee te nemen zijn.

6.2.5

Stap 4: Vaststellen (resterende) kosten en baten die van invloed zijn op en onderscheidend zijn voor de te nemen beslissingen.

Nadat de beslissing voor de voorkeursvariant was gemaakt, is in de jaren 1993-1994 een nieuwe studie gestart naar het toe te passen brugtype. Hiervoor is een LCCanalyse gemaakt op basis van een levensduur van 75 jaar. De 75 jaar zijn niet als een variabele beschouwd. De vragen die men zich hierbij kan stellen zijn onder andere: • Levert een andere leeftijd een andere volgorde op? • Is er verschil in bijvoorbeeld 2 * 75 jaar en 3 * 50 jaar? • Wat is het verschil in kapitaalvernietiging als na 40 jaar blijkt dat het tracé om andere dan technische redenen vervangen moet worden? • Is er voldoende inzicht om een (kwalitatief) antwoord te formuleren? Anders gesteld: inzicht verkrijgen in dit soort zaken is LCCM.

6.2.6

Stap 5: Uitvoeren probabilistische levensduurkostenberekening inclusief onzekerheidsen gevoeligheidsanalyse.

Voor het kunnen uitvoeren van deze stap is veel extra informatie noodzakelijk. Op basis van de documenten en de gehouden interviews kan geconcludeerd worden dat deze informatie niet beschikbaar is, en deze stap dus ook toendertijd niet uitgevoerd is. Betreffende de LCC analyse voor de keuze van het type brug zou een aanvulling met een onzekerheidsanalyse aan te bevelen zijn. Ook betreffende de dimensionering van de asfaltdikte is uitvoering van een onzekerheidsanalyse aan te bevelen (met name betreffende de te verwachte verkeersintensiteit van zwaar vrachtvervoer).


28

6.2.7 Stap 6: Voorleggen van de kwalitatief en kwantitatief onderbouwde aanbevelingen WEGVARIANT Uit het genomen besluit blijkt dat de mogelijkheid tot fasering van doorslaggevende betekenis is geweest. BRUG Over het definitieve ontwerp van de brug is in 1994 (dat wil zeggen een aantal jaren nadat het besluit over de variant genomen was) een afweging gemaakt tussen “esthetische meerwaarde” van een boogbrug versus een uitbouwbrug, de meerkosten (op basis van LCC) en het opnieuw starten van de procedure met de betrokken gemeente. Weging van de verschillende criteria is niet duidelijk. De oorspronkelijke keuze van een betonnen uitbouwbrug is gehandhaafd. Was deze studie in een eerder stadium uitgevoerd dan was een ander brugtype (betonnen boogbrug) gekozen vanwege de esthetiek en de relatief lage meerkosten. VERHARDINGEN De verharding is vastgesteld met behulp van een standaard systematiek, dus zonder LCC overwegingen. GELUIDSSCHERMEN Uit drie gevraagde ontwerpen is een keuze gemaakt. Dit ontwerp is gekozen op basis van aanlegkosten, onderhoud en vormgeving, waarbij de esthetische randvoorwaarden zwaarwegend waren. De levensduur en de onderhoudbaarheid zijn geen criterium geweest.

6.2.8

Conclusies en aanbevelingen review

1. Betreffende de keuze van het type brug is een LCC overweging aanwezig. Het tijdstip in het proces heeft er echter toe geleid dat de uitkomst geen invloed op het besluitvormingsproces heeft gehad. Verder worden puur op kwalitatieve en nietgekwantificeerde ervaringsfeiten keuzes afgewogen. 2. Bij het ontwerp is, buiten het type brug, geen rekening gehouden met het instandhouden van de infrastructurele objecten. De levensduur van de objecten wordt (impliciet) als vast aangenomen. 3. Volgens B&O is een 1 op 1 betrokkenheid bij het ontwerp uitermate belangrijk voor het kunnen ontwerpen en beheersen van nieuwe projecten. Niet alleen een kostenmatige benadering dient hierbij betrokken te worden, maar ook het functionele gebruik (maatschappelijke acceptatie, verduurzaamheid e.d.). Een kwantitatieve optimalisatie is hiervoor aan te raden. 4. De informatie voor het uitvoeren van LCC overwegingen is over het algemeen terdege beschikbaar, de vastlegging en kwantificering van zaken ontbreekt echter. Voor Rw2 geldt specifiek dat het geometrische ontwerp door de randvoorwaarden (verkeersafwikkeling) al vrijwel vast ligt. De invloed van LCCM is daardoor beperkt tot de keuze van het type van het wegdek, de geluidsschermen en de brug/tunnel en het uitvoeringstijdstip. Het loslaten van een vaste lange levensduur en het toelaten van diverse levensduren voor de verschillende objecten kan leiden tot een meer flexibele benadering van de integratie van ontwerp en onderhoud. Dit vergt wel de mogelijkheid om tussen verschillende budgetten te kunnen schuiven. De review laat zien dat met de huidige LCCM-inzichten wordt geconstateerd dat de opgelegde randvoorwaarden weinig tot geen ruimte bieden voor kostenoptimalisatie. Achteraf gezien wordt ook vastgesteld dat binnen de strakke projectuitvoering weinig gelegenheid is om serieuze alternatieven objectief af te wegen.


29

Een en ander leidt tot de volgende aanbevelingen: Tracht van tevoren aan te geven welk(e) aspect(en) van doorslaggevend belang zal zijn; • De keuze van betonkwaliteit en dikte van de deklaag kan de onderhoudskosten beïnvloeden. Een LCC-analyse, waarbij rekening gehouden wordt met de gewenste leeftijd zou hierop toegepast kunnen worden. Hetzelfde geldt voor de conservering van stalen bruggen. • Een LCC-analyse (type wegdek, begin dikte wegdek, onderhoudsfrequentie, ontwikkeling verkeersintensiteit) zou nuttig kunnen zijn. • Gegeven het grote aantal onzekere variabelen is een probabilistische beslissingsanalyse een goed hulpmiddel bij de keuze van het wegdek en de geluidswallen..


30

7.

Life Cycle Costing in de praktijk

In dit hoofdstuk zal een globaal beeld geschetst worden van huidige praktijktoepassing van Life Cycle Costing en aspecten die daarmee te maken hebben. Voor deze praktijkervaringen is gekeken naar de toepassing van LCC bij de rijksoverheid.

7.1

Rijksgebouwendienst

De Rijksgebouwendienst (Rgd) draagt de zorg voor een goede werkplek voor de Rijksoverheid. De dienst is verantwoordelijk voor het huisvestingsbeleid en het financieel-economisch beleid met betrekking tot rijkshuisvesting. Tevens levert hij voor jaarlijks aangewezen projecten ontwerpen en engineering. Een belangrijke doelstelling van de Rgd is het optimaliseren van de kosten / kwaliteitsverhouding van de rijkshuisvesting binnen de beperkte middelen die de dienst ter beschikking heeft. Het is dus van groot belang dat de Rgd een goed inzicht heeft in de integrale kosten van verschillende mogelijke oplossingen. Hiervoor wordt bij de huisvestingsprojecten, die de Rgd uitvoert, naast investeringskosten ook gekeken naar beheer- en onderhoudskosten. Voor de bepaling van de totale kosten wordt in veel gevallen een life-cycle-cost berekening gemaakt. Echter de wijze waarop dit gebeurt is vergelijkbaar met de wijze waarop RWS op dit moment haar kostenvergelijkingen maakt. Het is geen complete levensduurkostenberekening. De kostenvergelijkingen vinden plaats op deelaspecten en hoeven niet van doorslaggevend belang te zijn voor het totale project. Er wordt geen methodiek toegepast die de LCC-benadering in het ontwerpen beoordelingsproces verankert.

7.2

Rijkswaterstaat Steunpunt Opdrachtgeverschap

Het Rijkswaterstaat Steunpunt Opdrachtgeverschap (RSO) is een dienstverlenende afdeling op het gebied van Opdrachtgeverschap. RSO verleent zoveel mogelijk ondersteuning: • bij de ontwikkeling en implementatie van landelijk beleid; • door advisering en informatieverstrekking aan de opdrachtgevers van RWS; • door het ontwikkelen, beheren en onderhouden van relevant instrumentarium van bijvoorbeeld informatiesystemen; • door het onderling uitwisselen van ervaringen van de regionale directies. RSO ontwikkelt onder meer kentallen, waarmee op een relatief eenvoudige en snelle wijze een kwalitatief goede kostenraming opgesteld kan worden voor infrastructurele projecten. In dit verband wordt ook gewerkt aan de ontwikkeling van kentallen voor de beheer- en onderhoudskosten gedurende de gehele levenscyclus van een project. Deze kentallen zijn vanzelfsprekend van groot belang voor een goede toepassing van LCC binnen projecten. Verwacht wordt dat aan het eind van 2000 de kentallen voor het onderhoud van droge infrastructuur gereed zullen zijn.

7.3

Ministerie van Defensie

TNO-Fysisch en Elektronisch Laboratorium (TNO-FEL) maakt deel uit van TNODefensie-onderzoek en heeft (onder andere in opdracht van het Ministerie van Defensie) onderzoek uitgevoerd naar levenscycluskosten. Door TNO-FEL is een Stappenplan voor het Analyseren van Levenscycluskosten binnen de Defensieorganisatie (FEL-SALDO) opgesteld en geïmplementeerd. Met deze methodiek kunnen de levenscycluskosten geanalyseerd worden in de verwervingsfase van nieuw materieel. In deze fase is de invloed op de totale levenscycluskosten het grootst, onder andere via beïnvloeding van ontwerpkarakteristieken. In principe is de verwervingsfase van materieel door Defensie redelijk vergelijkbaar met de aanleg van infrastructuur door RWS. In beide gevallen zijn de levenscycluskosten in een vroeg stadium beter beïnvloedbaar dan in een later stadium van het deelproject Life Cycle Costing project Kostenbeheersing

31

project. Een belangrijk verschil echter is de verhouding tussen investeringskosten en exploitatiekosten. Bij defensie maken exploitatiekosten van materieel namelijk een veel groter deel uit van de totale levenscycluskosten van dat materieel dan in de situatie van RWS waar de investeringskosten voor infrastructuur dominanter zijn binnen de levensduurkosten van infrastructuur. De ontwikkelde methodiek (het stappenplan) komt in belangrijke mate overeen met de in dit rapport beschreven LCCM-methodiek. Het is echter de vraag of ervaringen met de methodiek binnen de defensieorganisatie eenvoudig vertaalbaar is naar de situatie bij RWS.

7.4

RWS, regionale directies en projectorganisaties

Bij de regionale directies van Rijkswaterstaat en de projectorganisaties voor grote projecten wordt een groot aantal nieuwbouw- en renovatieprojecten op het gebied van infrastructuur uitgevoerd. Bij de meeste hiervan worden de levenscycluskosten niet van te voren bepaald en wordt vooral op basis van investeringskosten een keuze gemaakt. Overigens zijn veel projectleiders wel van mening dat rekening gehouden wordt met de levenscycluskosten, doordat bij het maken van een goed ontwerp ook naar onderhoud gekeken wordt. Ervaren projectleiders en ontwerpers kiezen op basis van hun ervaring, opgedaan in soortgelijke projecten, voor bepaalde constructies en materialen die onderhoudsvriendelijk zijn. Vaak is “onderhoudsarm” een belangrijk aspect binnen hun impliciete keuzes. In de ontwerpfase worden deze keuzes over het algemeen niet met LCC-berekeningen onderbouwd. Economische optimalisatie vindt dus niet plaats. Enkele regionale directies zijn inmiddels gestart met het verzamelen van gegevens, die betrekking hebben op het beheer en onderhoud van met name de droge infrastructuur. Bij een aantal projecten maakt LCC een belangrijker deel uit van het ontwerpen beslissingsproces. Bij deze projecten is men doordrongen van het feit dat de totale levenscycluskosten van groot belang zijn tijdens het ontwerpproces. Het blijkt echter moeilijk te zijn deze theorie op een praktische wijze te implementeren in het ontwerpproces. Vaak komt het er op neer dat na het gereedkomen van een ontwerp een LCC-berekening wordt gemaakt. Van verschillende uitgewerkte varianten worden de levenscycluskosten bepaald, waarmee bij de afweging rekening gehouden wordt. Ook komt het voor dat de levenscycluskosten van de voorkeursvariant worden vastgesteld nadat de afweging heeft plaats gevonden. Deze LCC-benadering vindt vooral plaats bij projecten waarbij wordt uitgegaan van of gedacht wordt aan een vorm van innovatieve aanbesteding (bijv. Design and Construct). Voorbeelden zijn de projecten HSL-Zuid en de RW 11 Alphen Bodegraven.

7.5

Specialistische diensten

Bij de Bouwdienst Rijkswaterstaat en de Dienst Weg- en Waterbouwkunde wordt gewerkt aan de verdere ontwikkeling van getallen, gezocht naar relaties tussen investerings- en onderhoudskosten, uit te drukken in een kental en nagedacht over (de consequenties van) functioneel onderhoud. Ook is in het recente verleden gedaan aan productvergelijking (beton- versus asfaltverharding) op basis van levenscycluskosten. Binnen de Bouwdienst RWS wordt nog gewerkt aan de verdere ontwikkeling en modellering van methodieken op het terrein van beheer en onderhoud (project KuBOS).


32

8.

Aspecten van Life Cycle Costing in de praktijk

8.1

Vooraf

In dit hoofdstuk passeren enkele aspecten die van belang zijn voor LCCM de revue. Binnen het totale scala van aspecten die te maken hebben met ontwerp, realisatie en instandhouding spelen ze een rol. Bij beschouwing van onderdelen van het totale proces kunnen de hier behandelde onderwerpen van belang zijn.

8.2

Integrale kosten benadering

Life Cycle Costing komt neer op een zogenaamde integrale kostenbenadering. Daarbij worden de kosten (en de eventuele baten), die in de resterende levensduur gemaakt moeten worden, in de beschouwing opgenomen. Ook als men er niet voor kiest om het in hoofdstuk 5 beschreven ontwerpproces te volgen, dan wel als het gaat om een afweging m.b.t. bestaande infrastructuur of een kostenberekening voor één enkele oplossing. In onderstaande tabel 2 zijn de relevante kostensoorten opgenomen. Deze kostensoorten zijn ontleend aan de afstudeerscriptie “Van kaal naar integraal” [lit. 5], waarin een integraal kostenafwegingsmodel wordt gepresenteerd. Op basis van het uitgangspunt dat levensduurkosten van werken grofweg kunnen worden opgedeeld in drie stukken, te weten: de stichtingskosten, de exploitatiekosten en de sloopkosten alsmede een zorgvuldige vergelijking van bestaande kostenopstellingen zijn deze kostensoorten benoemd. Tabel 2: Kostensoorten behorend bij het begrip levensduurkosten

Initiatieffase opstellen verkenning etc.

kosten verwaarloosbaar (gelet op totaalkosten)

studiefase kosten samenhangend met planstudie etc.

kosten bestaan uit DUU’s

realisatiefase STICHTINGSKOSTEN ontwerpkosten (DUU’s) bouwkosten (financieringskosten) maatschappelijke kosten

beheersfase EXPLOITATIEKOSTEN beheerkosten Inspectiekosten onderhoudskosten aanpassingskosten (financieringskosten) sloopkosten maatschappelijke kosten

Op de maatschappelijke kosten na bestaat het overzicht uit uitsluitend directe kosten. Maatschappelijke kosten zijn opgenomen in het model omdat ze substantieel kunnen zijn. Hieronder volgt een korte beschrijving van de belangrijkste opgesomde kostensoorten. Ontwerpkosten De kosten die worden gemaakt voor het, al dan niet in eigen beheer, ontwerpen van (varianten) van het object. Ook het opstellen van sterkteberekeningen, kostenramingen enz. horen hierbij. Deze kosten worden, gezamenlijk, vaak aangeduid als ‘engineering costs’. Bouwkosten Onder de bouwkosten worden alle kosten verstaan die worden gemaakt op en buiten het tracé/bouwterrein ten behoeve van de realisatie van het werk. Het betreft dus zowel de kosten voor materialen, materieel en personeel als voor de overige benodigdheden. Financieringskosten Het (gedeeltelijk) privaat financieren van werken zal aan belang winnen. De private partner financiert zijn investeringen op een andere wijze dan de overheid. Dit betekent dat op één of ander wijze kapitaallasten (rente en aflossing) berekend worden. Ook de risico’s die hij loopt zullen in kosten vertaald worden. Daarbij gaat het deels om risico’s die de overheid beschouwd als normale facts of life en niet meeneemt in ramingen. deelproject Life Cycle Costing project Kostenbeheersing

33

Evenzo is het voor de overheid niet gebruikelijk zich te verzekeren. Het Kenniscentrum PPS van het Ministerie van Financiën en het Kenniscentrum PPS van de Bouwdienst RWS hebben informatie over de financiële berekeningen bij publiek-private samenwerking. Maatschappelijke kosten De maatschappelijke kosten zijn in de eerste plaats de kosten die ontstaan door filevorming en omrijden tijdens de realisatie van- en de onderhoudswerkzaamheden aan het infrastructurele werk. Tevens kunnen hier kosten worden opgevoerd, die de maatschappij moet maken om aantasting van het milieu te voorkomen of te compenseren tijdens de exploitatie van het object. Voor het in geld uitdrukken van de milieubelasting, veroorzaakt door een object tijdens zijn levensloop, is een prototype van een computermodel beschikbaar. Zie [lit. 6]. Ook het “Centrum voor energiebesparing en schone technologie” heeft een oplossing voor de afweging van milieumaatregelen op basis van kosteneffectiviteit. Beheerkosten Onder beheerkosten vallen de kosten die worden veroorzaakt door het dagelijkse gebruik van het object zoals verlichting en bedienend personeel. Ook apparaatskosten, verband houdend met het dagelijks gebruik, kunnen optreden. Hierbij valt te denken aan een toerekening van kosten die worden veroorzaakt door gebouwen, ondersteunend personeel, kantoorbehoeften enz. Deze apparaatskosten zijn indirecte kosten. Aangezien LCC veelal zich beperkt tot de directe kosten kunnen ze achterwege gelaten worden, ook al omdat deze apparaatskosten zelden discriminerend zullen zijn voor de verschillende oplossingen behorend bij één probleem. De beheerkosten komen jaarlijks terug en dienen dus voor de gehele levensduur verrekend te worden. Inspectiekosten Alle kosten die voortvloeien uit het nauwgezet schouwen, controleren en keuren van de objecten. Hierbij horen ook de kosten voor eventueel noodzakelijke wegafzettingen, verwerking en bespreking van de gegevens enz. Ook inspectiekosten worden periodiek gemaakt gedurende de gehele levensfase van het werk. Onderhoudskosten De onderhoudskosten omvatten alle kosten die moeten worden gemaakt om een object in een goede staat te houden of te brengen. Hieronder vallen ook de kosten voor het maken van het onderhoudsbestek, materieel, personeel enz. Onderhouskosten komen regelmatig voor in de gebruiksfase van infrastructuur. Aanpassingskosten De kosten, die gepaard gaan met het upgraden van het object, dat wil zeggen het object aanpassen aan veranderde maatschappelijke eisen en/of geschikt maken voor toekomstige functievervulling. Sloopkosten De kosten die gepaard gaan met de demontage, de afvoer van materialen, maar ook het maken van het sloopbestek, matrieel, personeel enz. Getracht zal worden materialen of onderdelen die nog van waarde zijn te hergebruiken. Bij het slopen kunnen dus materialen enz. een restwaarde blijken te hebben. Deze geprognotiseerde opbrengst moet van de kosten worden afgetrokken. Door de toepassing van de NCW-methode (zie paragraaf 8.2.2) spelen de sloopkosten een marginale rol binnen het totaal van de integrale kostenopstelling. Bovendien is de hardheid van de raming der sloopkosten, opgesteld op het moment dat het object nog gerealiseerd moet worden, niet groot. In de praktijk zal dit kostenelement daarom niet altijd worden meegenomen. 8.2.1

Het belang van de verschillende kostensoorten.

Bij een afweging tussen varianten of scenario’s moeten de kostenopstellingen in ieder geval die elementen bevatten, die discriminerend zijn. Kostensoorten of -posten, die niet van elkaar verschillen kunnen (voor de vergelijking!) achterwege gelaten worden. deelproject Life Cycle Costing project Kostenbeheersing

34

De kostensoorten, genoemd in tabel 2, zullen dus niet in iedere LCC-afweging compleet opgevoerd hoeven te worden. Wanneer in een opstelling van levensduurkosten de bouwkosten als referentie genomen wordt en de overige kostensoorten worden uitgedrukt in een percentage t.o.v. die referentie, ontstaat een goed beeld van het belang van de verschillende kostenelementen. De ontwerpkosten zullen veelal zo’n 15 % bedragen. De beheerkosten zijn sterk afhankelijk van het beschouwde object. In [lit. 5] wordt 1 % genoemd voor een betonnen viaduct. Ook de onderhoudskosten zullen per object verschillen. Uit [lit. 5] blijkt eveneens dat de maatschappelijke kosten aanzienlijk kunnen zijn. Dit is de reden dat deze indirecte kosten in tabel 2 zijn opgenomen. In zijn algemeenheid is geen uitspraak te doen over mee te nemen kosten en baten. In ieder geval zullen bouwkosten, onderhoudskosten en maatschappelijke kosten in de beschouwing terecht komen. Door de maatschappelijke kosten tijdens onderhoudswerkzaamheden mee te nemen in de kostenopstelling wordt het begrip “beschikbaarheid” nadrukkelijker in een afweging betrokken. Dit is belangrijk omdat beschikbaarheid een parameter is voor de kwaliteit. Met LCCM is het (theoretisch) mogelijk een werk te maken tegen minimale investeringskosten, met als consequentie dat veelvuldig onderhoud de functionaliteit overeind moet houden. Deze consequentie kan maatschappelijk onaanvaardbaar zijn ook al zou het vanuit economische optimalisatie wel verantwoord zijn. “Beschikbaarheid” zal daarom op een of andere wijze in een kostenvergelijking meegenomen moeten worden. 8.2.2

Vergelijkbaar maken van bedragen met behulp van de NCW methode

Wanneer wordt uitgegaan van levensduurkosten, moeten de toekomstige kasstromen in beeld gebracht worden. Deze kasstromen zijn samen te vatten in een getal door ze te disconteren en op te tellen tot de zogenaamde Netto Contante Waarde (NCW). De NCW houdt rekening met het tijdstip waarop de kosten optreden en de daarmee samenhangende waardering in de tijd. Dat verschil in waardering wordt tot uitdrukking gebracht door de in de tijd gespreide bedragen te vermenigvuldigen met een correctiefactor, de disconteringsfactor. Er bestaan meerdere handboeken waarin de berekeningswijze wordt uiteen gezet. De NCW-methode beïnvloedt de relevantie van de kostensoorten. Wanneer het totaal van de naar het basisjaar gedisconteerde kosten op 100 % gesteld wordt, zullen bijvoorbeeld de onderhoudskosten in de tweede helft van de levensduur weinig gewicht in de schaal leggen. Als we de investeringskosten via rente en aflossing over de jaren zouden spreiden kan een totaal ander beeld ontstaan. De uiteindelijke beslissing moet dan ook altijd weloverwogen genomen worden. LCC ondersteunt de beslissing, maar vervangt de beslisser niet. Bij de integrale kostenbenadering zal de (meest economische) levensduur van het object vastgesteld moeten worden. Dit is één van de onzekere en moeilijkere items in de bepaling van de levensduurkosten. Het is niet reëel te denken dat maatschappelijke ontwikkelingen voor een lange periode (50 - 100 jaar) goed kunnen worden ingeschat, zodanig dat daarop betrouwbare aannames kunnen worden gedaan. Onderdelen van het infrastructurele werk kunnen voortijdig door meerdere oorzaken in onbruik raken. In onderstaande tabel worden enkele oorzaken gegeven. Tabel 3: Oorzaken van einde levensduur

fysieke oorzaken economische oorzaken functionele oorzaken technische oorzaken sociale oorzaken juridische oorzaken

object dreigt in ongerede te raken er zijn goedkopere alternatieven voor het object het gebruiksproces stopt de techniek is verouderd object is uit de mode aanscherping regelgeving deelproject Life Cycle Costing project Kostenbeheersing

35

Het niet goed kunnen omgaan met onzekerheden is overigens geen excuus om maar niet met levensduurkosten te gaan rekenen. De uitdaging bestaat er namelijk uit dat onzekerheden wél beheerst gaan worden. Het voorspellen van de toekomstige cash flows (uitgaven) wordt sterk bemoeilijkt omdat historische informatie, op grond waarvan deze voorspellingen gemaakt kunnen worden, ontbreekt. Er zal daarom veel moeite gedaan moeten worden om relevante informatie te gaan verzamelen, beheren en actueel te houden. Bij het nemen van de beslissing is altijd een afweging aan de orde. Door het gebruik van LCCM bij afwegingen tussen (ontwerp)varianten zal de keuze neerkomen op een keuze voor de meest economische variant. LCCM bewerkstelligt economische optimalisatie. Naarmate er naast de levensduurkosten andere aspecten een zwaar gewicht krijgen in de afweging, kunnen economisch minder verantwoorde varianten de voorkeur gaan krijgen en kan geconstateerd worden dat LCCM niet de doorslag heeft gegeven. Bij tracé/m.er.-studies kwam het nog al eens voor dat het aspect kosten niet mee wordt genomen in de afweging, die de studie vaak afsluit. Het kiezen voor LCCM is daardoor op zich al een strategische keuze.

8.3

Ontwerpgeboden

In het Handboek Onderhoud Kunstwerken NI van Bouwdienst Rijkswaterstaat [lit. 4] is onder hoofdstuk 3.2 een lijst van tien ontwerpgeboden opgenomen. In de ontwerpfase kan tijdens de kwalitatieve analyse gebruik worden gemaakt van deze lijst om het onderhoudsbewust ontwerpen te evalueren. Ook als de geïntegreerde ontwerpmethode uit hoofdstuk 5 niet gevolgd wordt is lijst met aandachtspunten voor ontwerpers van belang. De lijst is sterk geënt op het ontwerp van natte kunstwerken zoals sluizen. 1. Vereenvoudiging van de constructie Gebruik zo weinig mogelijk componenten. Verminder het aantal bewegende delen. Vermijd nodeloze verschillen tussen componenten. Groepeer componenten in een logische structuur. Vereenvoudig het storingzoeken en verkort reparatietje. 2. Pas gestandaardiseerde componenten toe De eigenschappen zoals belastbaarheid en onderhoudsbehoefte zijn hiervan beter bekend. 3. Verbeter de toegankelijkheid en de uitneembaarheid Hoe vaker een component onderhoud vraagt, des te beter moet de bereikbaarheid zijn. Voorkom dat zo min mogelijk goede componenten moeten worden verwijderd om het defecte te vervangen. Componenten moeten makkelijk losgemaakt en afgesteld kunnen worden, zonder dat dit ten koste gaat van de bedrijfszekerheid. 4. Beheers het klimaat in ruimten Voorkom dat vochtigheid, temperatuur, trillingen, enz. de levensduur van componenten kunnen beïnvloeden. 5. Maak de constructie zoveel mogelijk modulair De voordelen, betrouwbaarder verbindingen binnen de modulen en minder sleutelfouten, wegen op tegen de nadelen, zoals extra aansluitingen tussen de modulen. 6. Bevorder ongevoeligheid voor menselijke fouten Zorg dat sleutelfouten bij onderhoudsacties (vrijwel) onmogelijk zijn. deelproject Life Cycle Costing project Kostenbeheersing

36

Ga na hoe het aantal preventieve acties, zoals smeren, aftappen, vullen en bijstellen, kan worden verminderd, en hoe montagefouten kunnen worden voorkomen. 7. Bevorder ongevoeligheid voor schade Houd rekening met overbelastingsmogelijkheden door op de juiste plaats beveiligingen in te bouwen. Een defecte component mag niet leiden tot gevolgschade aan andere componenten. 8. Bevorder vaststellen van conditie De toestand van kritieke onderdelen moet op eenvoudige kunnen worden vastgesteld, bij voorkeur in bedrijf. 9. Pas ‘eigen hulp’ toe Smeren, nastellen, schoonmaken en andere preventieve acties moeten zoveel mogelijk automatisch worden uitgevoerd, mits daarvoor geen of slechts eenvoudige en betrouwbare extra componenten nodig zijn. 10. Lever een onderhoudsconcept mee Het concept is een essentieel onderdeel van het ontwerp. Het dient o.a. aan te geven hoe storingen kunnen worden opgespoord. Bevordert en doelmatige uitvoering van onderhoudsacties. Dwingt de ontwerper zijn eigen ontwerp te controleren

8.4

Instandhoudingsplan

De oude werkwijze voor beheer en onderhoud kwam er, kort door de bocht geredeneerd, op neer dat de beheerder een zak met geld kreeg, waarmee hij zijn objecten moest zien te onderhouden. Langzaam maar zeker wordt de omslag gemaakt naar sturen op resultaat: eerst aantonen wat er aan onderhoud nodig is. Het eindrapport “Van middelen naar producten”, beter bekend als het IBO-rapport, geeft diverse aanbevelingen voor de overgang van inputsturing naar outputsturing. De spelregels voor deze nieuwe werkwijze zijn vastgelegd in de beleidsnotities Wegbeheer 2000 (WB2000) voor de droge sector en Beheer op Peil (BOP) voor de natte sector. Het project Wegbeheer 2000 beoogt onder meer vernieuwing van het beheer en onderhoud van het hoofdwegennet. De volgende doelen worden daarbij onder andere nagestreefd: • het beter en op meer uniforme wijze onderbouwen van benodigde beheer- en onderhoudsbudgetten; • een betere planning en sturing van beheer- en onderhoudsprocessen. De volgens IBO gewenste omslag naar functioneel beheer is volop gaande. Daartoe is TISBO (Technische Informatie Systemen voor Beheer en Onderhoud) ontwikkeld. Met TISBO is het mogelijk beheer- en instandhoudingsplannen te maken. Uit deze plannen volgt een budgetaanvraag, die goed meetbaar en vergelijkbaar is. Het systeem kampt nog met afstemmingsproblemen en bovendien kennen de invoergegevens grote onzekerheden. Voor de bestaande infrastructuur is TISBO een grote stap voorwaarts. 8.4.1 Kengetallen In de praktijk wordt ter ondersteuning van diverse calculaties ten behoeve van aanleginvesteringen gebruik gemaakt van kengetallen. Het Landelijk Bureau Kostprijszaken verzamelt en beheert deze gegevens. Naast deze centrale kengetallen en calculatiegegevens bestaan er specifieke gegevens op decentraal niveau voor de toepassing binnen de eigen dienst. Merkwaardig is dat een soortgelijke databank voor kengetallen op het gebied van Beheer en onderhoud niet bestaat. Op het niveau van dienstkringen is bij medewerkers veel technische ervaring aanwezig. Ook is er enige cijfermatige kennis op contractniveau, maar dergelijke ‘kennis’ is van een andere orde dan die op het gebied van aandeelproject Life Cycle Costing project Kostenbeheersing

37

leg. Gelet op het feit dat ongeveer net zo lang infrastructuur instandgehouden wordt als aangelegd, is dit tekenend voor de positie van Beheer en Onderhoud. Het is absoluut noodzakelijk dat een inhaalslag gemaakt wordt. Het ontbreken van betrouwbare historische gegevens is een handicap voor een goede kostenbeheersing.


38

9.

Literatuuroverzicht

1. LCCM als beleidsinstrument; Toetsing toepasbaarheid LCCM. NRG Arnhem 24 januari 2000 2. Toetsing toepasbaarheid LCCM; project Rijksweg 2; NRG Arnhem 25 april 2000 3. Sturen op life-cycle-kosten bij bruggen uit het Handboek Civiele Kunstwerken; tenHagenStam uitgevers, 11de aanvulling 1998 4. Handboek Onderhoud Kunstwerken NI van Bouwdienst Rijkswaterstaat, versie nummer 1; datum 27 juni 1995 5. Van kaal naar integraal. Het opstellen van een integraal kostenafwegingsmodel voor varianten van kunstwerken in de studiefase. F. Creemer, Bouwdienst RWS, 7 maart 1997 6. Naar een methode voor milieuwaardering in de GWW-sector; CUR/CROW, se ptember 1998


39

Bijlage A

Kwalitatieve analyses in de ontwerpfase

Bij uitvoering van een ontwerpproces kunnen verscheidene gestandaardiseerde analysetechnieken toegepast worden. Met name in het deel van het proces dat zich afspeelt tijdens de exploitatievoorbereiding kunnen de Failure Mode Effect and Criticality Analysis (FMECA), de Reliability Centered Maintenance (RCM), de Maintenance Task Analysis (MTA) en de Level Of Repair Analysis (LORA) technieken worden ingezet om te komen tot een ontwerp met een onderbouwd instandhoudingconcept en tegen minimale levensduurkosten. Deze bijlage geeft in het kort een leidraad voor het gebruik van genoemde FMECA, RCM, MTA en LORA analysetechnieken. Aan ieder van de technieken is een apart hoofdstuk gewijd, beginnend met een korte beschrijving. Na positionering van de analysetechniek in het ontwerpproces wordt - mede aan de hand van schema’s - besproken op welke wijze de techniek dient te worden toegepast. Hierbij is tevens aangegeven op welke wijze de resultaten van de verschillende stappen worden vastgelegd. Vervolgens worden de verbanden tussen de technieken beschreven. Nadat de overdracht van gegevens van de ene naar de andere techniek en andere bronnen van gegevens zijn aangegeven, eindigt ieder hoofdstuk met een beschrijving van de eindresultaten van de bewuste analysetechniek. De FMECA wordt zo vroeg mogelijk uitgevoerd tijdens de ontwerpfase. Indien uit de analyse ongewenste afwijkingen naar voren komen dient het in principe mogelijk te zijn het ontwerp aan te passen. Zowel een aanzienlijk deel van de tussenresultaten als de eindresultaten van de FMECA kunnen gebruikt worden bij de RCM analyse. De RCM analyse dient uitgevoerd te worden in de eindfase van het ontwerp. RCM bepaalt de onderhoudsstrategie voor iedere component, maar kan in voorkomende gevallen ook aangeven dat door het ontwerp onoplosbare onderhoudsproblemen ontstaan. Een enkele ontwerpwijziging kan hieruit nog volgen. Nadat de RCM analyse is afgerond kan met behulp van een MTA vastgelegd worden wie de onderhoudsacties zal uitvoeren en welke middelen daarvoor benodigd zijn. Pas nadat alle correctieve onderhoudsactiviteiten zijn gedefinieerd is het mogelijk met de LORA analyse te bepalen waar en door wie het onderhoud uitgevoerd dient te worden. Deze analyse zal nog slechts in zeer uitzonderlijke gevallen invloed hebben op het uiteindelijke ontwerp. Nadat de LORA analyse is afgerond dienen mogelijk de in de MTA vastgelegde gegevens herzien te worden.

A.1

Organisatie deelprojecten FMECA, RCM, MTA, LORA

Indien in het ontwerptraject van een systeem de analysetechnieken worden gebruikt zal daartoe een geschikte organisatie in het leven geroepen dienen te worden. De basisaanpak voor alle technieken is als volgt: 1) Maak een planning voor de uitvoering van de analyse. • Maak een plan van aanpak, met daarin - Strategie - Tijdpad - Benodigde mankracht voor de analyse - Programma voor periodieke terugkoppeling over het verloop van de analyse. • Maak een plan van aanpak voor het uitvoeren van reviewwerkzaamheden, met daarin: - Methodiek, - Review team, - Resultaten review, - Tijdpad voor review uit te voeren door de klant.


40

2)

3)

4)

Bereid het verzamelen en latere beheer van data voor. • Input Data: onder te verdelen in Economische en Niet-economische input data Voer de analyse uit. Naast de analyse zelf dient rekening gehouden te worden met: • Evaluatie • Documentatie in een gemeenschappelijke databank Implementeer de resultaten.

Bij deze aanpak wordt impliciet uitgegaan van verschillende taken voor de leveranciers en RWS. De analyses worden – met een grote hoeveelheid input van RWS - voor het grootste deel uitgevoerd door de leverancier. Op meerdere duidelijk gemarkeerde punten tijdens de uitvoering van de analyse worden de review-werkzaamheden uitgevoerd, deels door de leverancier en deels door RWS. Hiermee wordt RWS de gelegenheid gegeven het verloop van de analyses tijdig bij te sturen.

A.2

FMECA

A.2.1

Beschrijving

De Failure Mode Effect and Criticality Analysis (FMECA) is een analysetechniek, ontworpen om alle mogelijke afwijkingen van het functioneren van componenten te bepalen. Hiertoe wordt een totaal systeem (bijvoorbeeld een compleet infrastructureel werk) eerst ontleed in deelsystemen, installaties en componenten. Van deze deelsystemen, installaties en componenten worden vervolgens de functies vastgelegd. Aan de hand van gidswoorden worden van de componenten de mogelijke afwijkingen (Failure Modes) bepaald en wordt vastgelegd welke effecten (Effects) die afwijkingen hebben op de functies van het (deel-)systeem. Samen met de kans van optreden kan het risico (de Criticality) van de afwijking bepaald worden. Deze analyse kan zowel in de beheerfase als in de ontwerpfase van een project worden uitgevoerd. Door vroegtijdig de systemen, installaties en componenten met hun functies te definiëren wordt snel inzicht verkregen in de kritieke punten van het ontwerp. Aanpassing van de gevonden kritieke punten kan mogelijk leiden tot het op voorhand verbeteren van het ontwerp, waardoor kostbare modificaties achteraf kunnen worden voorkomen. De FMECA analyse is een iteratief proces. In het begin van het ontwerpproces is weinig informatie aanwezig, maar kan de invloed van een FMECA groot zijn op het ontwerp. Naarmate het proces vordert wordt de informatie steeds concreter, maar de invloed van de FMECA steeds geringer totdat het ontwerp wordt bevroren. De FMECA geeft bij dit laatste ontwerp een relatie tussen de mogelijke functieafwijkingen op componentniveau, de gevolgen op installatie- of systeemniveau en de effecten, die daarmee gepaard gaan. A.2.2

Doelstelling

Het doel van de FMECA analyse in deze fase van het proces is tweeledig. In de beginfase van het ontwerpproces kan de FMECA gebruikt worden om zwakke plekken in het ontwerp op te sporen en verbeteringen aan te brengen. Nadat het ontwerp min of meer is vastgelegd geven de resultaten van de FMECA analyse de bij het ontwerp behorende relaties tussen de mogelijke afwijkingen van de componentfuncties en de gevolgen op installatie- of systeemniveau. A.2.3

Uitwerking

De FMECA techniek gaat uit van mogelijke afwijkingen van componenten. Aan de hand van gidswoorden worden de afwijkingen bepaald. Vervolgens wordt de kans op optreden en de criticality vastgelegd.


41

In figuur 1 zijn de voor een FMECA benodigde stappen kort weergegeven: • Een korte beschrijving van het systeem. Zo’n beschrijving zal gemaakt dienen te worden aan de hand van de aanwezige ontwerpgegevens. Naast korte beschrijvingen dienen deze schema’s te bevatten, waarin de opbouw van het systeem is weergegeven. De kwaliteit van de gegevens – zowel in detail als in hoeveelheid -dient zodanig te zijn, dat het mogelijk is om de werking van het systeem en de functies van de componenten volledig te doorgronden. De activiteiten van deze stap worden vastgelegd in een complete systeembeschrijving. • Functionele decompositie. Door middel van functionele decompositie wordt vastgelegd welke hoofdfuncties een systeem heeft en welke installaties bijdragen aan die hoofdfuncties. Het resultaat van deze activiteiten is een overzicht van alle functies van het systeem en een matrix, waarin is aangegeven welke installaties bijdragen aan die systeemfuncties. • Fysieke decompositie. Door middel van fysieke decompositie worden de installaties ontleed in belangrijke componenten. Aan de hand van de verzamelde ontwerpgegevens is het mogelijk om de verschillende componenten in de installaties te onderscheiden. Voor de verdere analyse is het van groot belang hierbij goed aan te geven waar de installatie- en componentgrenzen zich bevinden. Als voorbeeld de component ‘pomp’. Voor het bepalen van de mogelijke afwijkingen is het van belang te weten of de elektromotor, die de pomp aandrijft, onderdeel uitmaakt van de component ‘pomp’ of zelf een aparte component is. Een mogelijke componentbegrenzing zou kunnen zijn: ’Pomp met aandrijfmotor en bijbehorende leidingen vanaf de inlaatklep (inclusief), tot en met de terugslagklep in de afvoerleiding’. De resultaten van deze activiteit wordt gedocumenteerd in de vorm van een componentenlijst. • Bepalen componentfuncties. In deze taak wordt vastgelegd welke bijdrage de componenten hebben in het functioneren van de installatie. Per item dient vast gelegd te worden wat de hoofd- en wat de eventuele nevenfuncties zijn. Het resultaat van deze activiteiten is een overzichtmatrix functies – componenten. • Bepaling van de mogelijke afwijkingen per component. Om op een gestructureerde wijze tot alle mogelijke afwijkingen te komen dient gebruik gemaakt te worden van een aantal gidswoorden. De gidswoorden in onderstaande lijst geven een compleet overzicht van alle mogelijke afwijkingen voor een technisch systeem: • geen • niet • meer • minder • evenals • gedeeltelijk • omgekeerd • anders dan Deze methodiek kan het beste aan de hand van een voorbeeld verduidelijkt worden: Een pompstrang (pomp met kleppen) moet water verpompen van A (een put) naar B (een watertank). Een van zijn functies is “Verpompen”. Mogelijke afwijkingen van de functies van de pomp zijn: • geen (geen water verpompen) • niet verpompen (de pomp draait helemaal niet) • meer verpompen (de pomp pompt te veel, de tank loopt over) • minder verpompen (de pomp pompt onvoldoende) • evenals (naast water ook lucht) • gedeeltelijk (pompt een deel via de retourlijn terug) • omgekeerd (voor de pomp zelf geen afwijking te bedenken) • anders dan (voor de pomp zelf geen afwijking te bedenken)


42

Het resultaat van deze analyse activiteiten is een lijst met afwijkingen per component.

Taken

Producten

Beschrijving Systeem

Complete Systeembeschrijving

Functionele Decompositie

Matrix Systeemfuncties Installaties

Fysieke Decompositie

Componenten Lijst

Bepalen componentfuncties

Matrix Installatiefuncties Componenten

Identificatie afwijkingen componentfuncties

Lijst Afwijkingen per Component

Bepaling Effecten van Falen

Lijst Effecten per Afwijking

Bepaling mogelijke Acties

Lijst mogelijke Acties

Bepaling Criticality Lijst gerangschikte Afwijkingen

Figuur 1: Taken FMECA

•

•

Bepaling van de gevolgen per afwijking. De gevonden functie-afwijkingen van de componenten hebben gevolgen voor de installaties. Deze gevolgen kunnen onderverdeeld worden in verschillende categorieën. Voorbeelden hiervan zijn veiligheid, milieu, beschikbaarheid, duurzaamheid of prestatievermogen. Als product van deze stap wordt de - in de voorgaande stap opgestelde lijst van afwijkingen en oorzaken uitgebreid met de gevolgen. Bepaling van de mogelijke acties voor alle combinaties van afwijkingen en oorzaken. Afhankelijk van oorzaak en afwijking kan gezocht worden naar een actie om de oorzaak weg te nemen of een actie om de gevolgen van de afwijking weg te nemen of te verminderen.


43

•

Indien in bovenstaand voorbeeld de pompmotor defect is, kan dit gevolg en de verdere gevolgen (lege tank) weggenomen worden door het plaatsen van een nieuwe motor. Indien dat niet mogelijk is kan het uiteindelijke gevolg van een lege tank ook weggenomen worden door de tank te vullen vanuit een andere put. Het resultaat van deze activiteiten is een lijst met mogelijke preventieve of correctieve acties per combinatie van afwijking en oorzaak. Rangschikking van de risico’s (= bepaling Criticality) De rangschikking wordt bepaald door twee parameters: de kans op het optreden van een afwijking en de ernst van het gevolg. Aangezien een exacte bepaling vaak niet mogelijk is wordt over het algemeen voor beide variabelen slechts een beperkt aantal gradaties (bijvoorbeeld 4) gegeven. Tabel 1 geeft hiervan een voorbeeld.

tabel 1 Criticality

Waardering

Kans

Gevolg

1 2 3 4

Nihil Klein Aanwezig Groot

Gering Klein Groot Ernstig

De criticality wordt vaak bepaald door de waardering voor de kans te vermenigvuldigen met de waardering van het gevolg. In dit voorbeeld, waar beide een waardering hebben die loopt van 1 tot en met 4 kan het risico variëren van 1 (Kans Nihil en Gevolg Gering) tot 16 (Kans Groot en Gevolg Ernstig). Vaak wordt dit ook grafisch weergegeven in een criticality-matrix (zie figuur 2).

Kans 4 3 2 1 1

2

3

4

-> Gevolg

Figuur 2: Criticality-matrix

Het grof afschatten van een kans is - ook in zo’n vroege fase - goed mogelijk. Het afschatten van de ernst van de gevolgen is wat moeilijker. Het best kan deze taak uitgevoerd worden door een groep van deskundigen.

A.2.4

Relaties met andere analysetechnieken

De FMECA wordt uitgevoerd in een fase waarbij het ontwerp zodanig duidelijk dient te zijn dat uitvoering van de taken van een FMECA (zie figuur 1) mogelijk is, maar waarbij het ontwerp nog niet zodanig vast ligt dat geen aanpassingen meer mogelijk zijn. De bij het nagenoeg definitieve ontwerp behorende inventarisatie van functieafwijkingen van componenten en de daarbij behorende effecten op het systeem worden als input gebruikt voor de vervolganalyses RCM, MTA en LORA.


44

A.2.5

Bronnen

Om een FMECA uit te kunnen voeren is een gedetailleerd inzicht in het functioneren van de systemen noodzakelijk. In de ontwerpfase van een project zal het moeite kosten om de hiervoor benodigde informatie boven tafel te krijgen. Mogelijke andere bronnen van informatie zijn: • lessons learned uit vergelijkbare, reeds in beheer zijnde, ontwerpen (functies, afwijkingen, gevolgen) • andere FMECA’s (afwijkingen) • deskundigen (afwijkingen, gevolgen) • generieke faaldata (kansen) • systeemhandboeken (systeembeschrijvingen). A.2.6

Resultaten

De resultaten van de eerste FMECA kunnen leiden tot goed onderbouwde wijzigingen in het ontwerp. Nadat deze wijzigingen zijn aangebracht zal ook de FMECA worden aangepast. Deze stappen worden iteratief uitgevoerd, totdat de resultaten van de FMECA geen aanleiding meer geven tot ontwerpwijzigingen. Alle resultaten - ook die van de tussenliggende analyses - dienen duidelijk gedocumenteerd te worden. Zij maken deel uit van het ontwerpproces. De resultaten van de laatst uitgevoerde FMECA dienen als input voor de RCM analyse.

A.3

RCM

A.3.1

Beschrijving

Reliability Centered Maintenance (RCM) is een analysetechniek, geïntroduceerd met de doelstelling om de uitvoering van onderhoudsactiviteiten te optimaliseren. Optimalisatie vindt plaats zowel in de zin van veiligheid en betrouwbaarheid als in de zin van onderhoudskosten. De basisgedachte van RCM is dat de beschikbare middelen het beste toegewezen kunnen worden aan díe componenten of installaties, waarvan het falen kan leiden tot serieuze gevolgen voor het gehele systeem. De onderhoudsactiviteiten aan componenten, die bij falen belangrijke gevolgen hebben voor het functioneren van het totale systeem, worden geïdentificeerd en geoptimaliseerd. Onderhoudsactiviteiten aan componenten, die bij falen slechts kleine – relatief onbelangrijke – afwijkingen veroorzaken kunnen correctief plaatsvinden. RCM kan zowel in een bestaand systeem als op het einde van de ontwerpfase van een nieuw systeem worden uitgevoerd. In het laatste geval is het mogelijk om al in een vroeg stadium te beginnen met optimalisatie van het onderhoud. A.3.2

Doelstelling

De globale doelstelling van RCM is het optimaliseren van de uitvoering van onderhoudsactiviteiten. Meer in detail betekent dat voor een RCM analyse in de ontwerpfase onder andere: • het op de juiste plaats toepassen van correctieve, preventieve of toestandsafhankelijke onderhoudsactiviteiten, leidend tot een minimalisatie van de geplande en ongeplande niet beschikbaarheid. • optimalisatie van de onderhoudskosten. • het onderkennen van mogelijke ontwerpwijzigingen • het verkrijgen van inzicht in optimalisatie van reserveonderdelen • levensduurverlenging • identificatie van de zoektaken naar verborgen fouten • het onderkennen van de zwakke componenten in het systeem • het onderkennen van de zwakke punten in de onderhoudsactiviteiten.


45

A.3.3

Uitwerking

In figuur 3 zijn de voor het uitvoeren van een RCM analyse benodigde taken weergegeven. Tevens is aangegeven welke producten geleverd worden bij de afronding van de verschillende taken. De eerste vijf stappen van een RCM programma komen overeen met de eerste vijf stappen van een FMECA. Aangezien de doelstelling van een RCM analyse (het zoeken naar de optimale onderhoudstaken) duidelijk verschilt van die van een FMECA zijn de stappen voor de verdere uitwerking: • Bepaling van de oorzaken. Aan elke functieafwijking kunnen verschillende oorzaken ten grondslag liggen. Ten behoeve van een goede instandhouding is het noodzakelijk te achterhalen welke oorzaken een rol spelen en van welk type oorzaak sprake is. Bijvoorbeeld: is de faaloorzaak technisch van aard of speelt menselijk handelen (mede) een rol? Is de storingsfrequentie afhankelijk van de kalendertijd, van de gebruiksintensiteit of juist random? Als product van deze activiteit wordt de - in de voorgaande stap opgestelde – lijst van afwijkingen uitgebreid met oorzaken. • Keuze van onderhoudstaken. Afhankelijk van het belang van de component en de mogelijke faalmodes kan bepaald worden welk type van onderhoud in principe op een component zal worden toegepast. De mogelijkheden zijn: • Correctief onderhoud (reparatie of vervanging na falen) • Gebruiksafhankelijk of tijdsafhankelijk onderhoud (vervanging, (visuele) inspecties, testen, preservering, kalibratie na een vast aantal bedrijfsuren of na een vast tijdsverloop) • Toestandsafhankelijk onderhoud (reparatie of vervanging indien de toestand van de component daar aanleiding toe geeft). Het resultaat van deze activiteit is een lijst, waarin per component een initiële keuze is gemaakt voor een bepaald type onderhoud. • Implementatie van onderhoudstaken. Indien in de vorige stap onderhoudstypen zijn gekozen en de onderhoudstaken per component zijn uitgewerkt dienen deze in een onderhoudsdatabase opgenomen te worden. Het resultaat van deze activiteit is een document, waarin voor alle componenten de onderhoudstaken duidelijk zijn omschreven. Alle gegevens worden opgenomen in de LSAR databank. • Keuze van onderhoudsprestatie-indicatoren. Een zeer wezenlijk onderdeel van de RCM analyse is de terugkoppeling van de resultaten van de gekozen onderhoudstaken. Een beoordeling kan alleen dan plaatsvinden indien al bij het opstellen van het onderhoudsconcept duidelijke keuzes worden gemaakt over de te bewaken parameters en over de grenzen die gesteld worden voor goed- of afkeur. Een voorbeeld van zou parameter zou kunnen zijn: de niet beschikbaarheid van de installatie mag niet lager zijn dan X procent. Het resultaat van deze activiteit is een lijst met de gekozen onderhoudsprestatie-indicatoren met daarin opgenomen de parameters die gemeten worden en de daarbij horende begrenzingen.


46

Taken

Producten

Beschrijving Systeem

Complete Systeembeschrijving

Functionele Decompositie

Matrix Systeemfuncties Installaties

Fysieke Decompositie

Componenten Lijst

Bepalen componentfuncties

Matrix Installatiefuncties Componenten

Identificatie afwijkingen componentfuncties

Lijst Afwijkingen per Component

FMECA

Identificatie van faaloorzaken van componenten

Lijst Oorzaken per Afwijking

Keuze van onderhoudstaken

Initiële Onderhoudsprocedures

Implementatie van onderhoudstaken

Handboek Onderhoud

Keuze van onderhoudsprestatie indicatoren Levend RCM programma

• Figuur 3: Taken RCM

A.3.4

Relaties met andere analysetechnieken

In verband met de benodigde systeemgegevens kan de RCM analyse pas uitgevoerd worden nadat het ontwerp grotendeels is afgerond. Het is mogelijk dat uit de analyse blijkt dat onderhoud aan een aantal componenten zeer moeilijk of zelfs onmogelijk is. Hieruit zal dan het advies volgen om een ontwerpwijziging aan te brengen. Over het algemeen zullen de hieruit voortvloeiende ontwerpwijzigingen zeer beperkt zijn. Na het uitvoeren van de RCM analyse dient een MTA uitgevoerd te worden om de onderhoudstaken duidelijker te specificeren en kan de LORA analyse gestart worden, waarin wordt bepaald op welk niveau het onderhoud plaats dient te vinden.


47

A.3.5

Bronnen van gegevens

Indien vóór de RCM analyse een FMECA is uitgevoerd, komt een groot deel van de inputgegevens daar vandaan. Gegevens voor het concreet invullen van onderhoudsactiviteiten (inclusief de bijbehorende frequenties) zullen voor een deel van de toeleveranciers van de verschillende componenten dienen te komen. Voor een ander deel kan gebruik gemaakt worden van de bij de onderhoudsdiensten van RWS aanwezige kennis van identieke of vergelijkbare componenten Een andere belangrijke bron van informatie is het gebruiksplan, waarin onder andere de RAM-eisen per installatie zijn aangegeven. A.3.6

Resultaten

Het uitvoeren van een RCM analyse heeft als resultaat een duidelijk en goed onderbouwd overzicht per component van de uit te voeren onderhoudstaken. Tevens wordt een bewakingssystematiek ontworpen, om de effectiviteit van het gekozen onderhoudsplan door middel van meetparameters periodiek te toetsen. De resultaten van de RCM analyse dienen bovendien als input voor de MTA en LORA.

A.4

MTA

A.4.1

Beschrijving

De Maintenance Task Analysis (MTA) wordt uitgevoerd, met als doel het in detail uitwerken van de onderhoudsactiviteiten, zoals die in de voorgaande analyses zijn gedefinieerd. Tijdens een MTA worden geen analyses uitgevoerd (zoals functionele en fysieke decompositie bij FMECA) en geen keuzes gemaakt (zoals bij RCM of LORA). MTA draagt er zorg voor, dat door middel van een gestructureerde aanpak in de vorm van vragenlijsten in detail wordt vastgelegd door welke groepen binnen een organisatie de onderhoudsactiviteiten verricht dienen te worden en welke materialen en gereedschappen daarvoor benodigd zijn (Mankracht, Machines, Middelen, Materialen). A.4.2

Doelstelling

De doelstelling van MTA is het in detail vastleggen van alle benodigdheden voor het uitvoeren van de gedefinieerde onderhoudstaken. Deze onderhoudstaken kunnen zowel preventief als correctief zijn. Meer in detail betekent dit het vastleggen van:

•

de benodigde hoeveelheid mankracht

• • • • • •

de benodigde kennis en training van de in te zetten onderhoudsdiensten de benodigde tijd de benodigde machines en gereedschappen de benodigde testfaciliteiten de benodigde reserveonderdelen de benodigde verbruiksmaterialen (olie, afdichtingen e.d.).

A.4.3

Uitwerking

De MTA analyse kan opgesplitst worden in een vragenlijst voor preventief en een voor correctief onderhoud (zie ook paragraaf A.4.4). De vragenlijst voor preventief onderhoud bevat onder andere: • wie voert het onderhoud uit? • waar wordt het uitgevoerd? • is een aparte PO kaart noodzakelijk (werkwijze, veiligheidsvoorschriften, afregeling)? • is een specifieke opleiding noodzakelijk? • is speciaal gereedschap noodzakelijk? • moet er worden gekalibreerd? • zijn reservedelen noodzakelijk? • moeten procedures voor inbedrijfstelling worden opgesteld? deelproject Life Cycle Costing project Kostenbeheersing

48

Voor correctief onderhoud is de vragenlijst: • is er al een LORA uitgevoerd? • op welk niveau kan de storing het meest effectief worden opgelost? • moet er een foutzoekprocedure worden gemaakt? • is testapparatuur / -software noodzakelijk? • zijn er speciale reparatievoorschriften noodzakelijk? • is speciaal gereedschap noodzakelijk? • zijn er speciale diagnosetechnieken noodzakelijk? • zijn er afregelprocedures noodzakelijk? • zijn reservedelen noodzakelijk? • is er ten behoeve van het vervoer speciale aandacht nodig?

A.4.4

Relaties met andere facetten ILS

De MTA taak zal in eerste instantie worden uitgevoerd nadat de preventieve en correctieve onderhoudsacties bekend zijn uit de FMECA en RCM analyse. Indien MTA is afgerond kan de LORA taak worden uitgevoerd. LORA kan leiden tot verandering van inzicht voor wat betreft de benodigdheden, zodat hierin met behulp van MTA wijzigingen aangebracht dienen te worden. In beperkte mate is dit een iteratief proces. A.4.5

Bronnen van gegevens

Een groot deel van de gegevens voor wat betreft de uit te voeren onderhoudstaken komen uit de FMECA en RCM analyses. Gegevens over de benodigdheden komen van leveranciers en ervaring van de eigen dienstkringen: • mankracht • kennis, training • tijd • machines, gereedschappen • testfaciliteiten • reserveonderdelen • verbruiksmaterialen. A.4.6

Resultaten

Na uitvoeren van de MTA zijn de benodigdheden voor iedere onderhoudstaak eenduidig en in detail bekend. Deze gegevens worden vastgelegd als onderdeel van het Onderhoudsconcept. Bovendien ontstaan de volgende inzichten: • Welke onderhoudstaken horen in welk technisch handboek (een basis voor het schrijven van de verschillende technische handboeken). • Welke reserve-onderdelen dienen op ieder niveau ter beschikking te staan (een basis voor het reservedelenbeheer). • Welke gereedschappen en testfaciliteiten dienen op ieder niveau ter beschikking te staan (een basis voor de uitrustingseisen van de verschillende werkplaatsen). • Welk personeel is op ieder niveau noodzakelijk en welke training dient het personeel gevolgd te hebben (een overzicht van het benodigde personeel (aantal, nieau) en de benodigde opleidingen). • Welke ondersteunende faciliteiten dienen ter beschikking te staan • Wat zijn de effecten op de Life Cycle Costs (inzicht in de bijdrage van de reparatie- activiteiten aan de totale kosten).


49

A.5

LORA

A.5.1

Beschrijving

De Level of Repair Analysis (LORA) is een analysetechniek, met als doel te bepalen op welk niveau in de organisatie specifieke onderhoudstaken het beste uitgevoerd kunnen worden. De keuze wordt bepaald aan de hand van parameters als kosten, kennis en middelen. LORA gaat er van uit dat onderhoud op vier verschillende niveaus uitgevoerd kan worden: O (rganisational level): onderhoud of reparatie geschiedt bij de gebruiker en in het systeem zelf door het normale onderhoudspersoneel. De component wordt niet uitgebouwd. Deze variant heeft de voorkeur in verband met het ontbreken van extra taken als inroepen van specialisten of het demonteren en verzenden van de component. Of O-level mogelijk is wordt bepaald door de complexiteit van het gefaalde systeem, de bereikbaarheid van de component en de kennis en de technische mogelijkheden van het onderhoudspersoneel van de gebruiker. (in het systeem) I (ntermediate level): reparatie geschiedt bij de gebruiker zelf door gespecialiseerd onderhoudspersoneel. De keuze tussen I-level en D-level onderhoud zal afhangen van de technische vaardigheden van het personeel, de technische mogelijkheden en de kosten van beide varianten. (aan het infrastructurele werk) D (epot level): reparatie geschiedt al dan niet bij de gebruiker zelf op een gecentraliseerd punt door sterk gespecialiseerd onderhoudspersoneel. Op dit niveau is in principe al het reparatiewerk uit te voeren. Bij deze variant zullen de extra kosten voor bijvoorbeeld het verzenden van de component een rol gaan spelen. (bij de WED’s) C (ontractor maintenance): reparatie geschiedt door de leverancier van het object. Bij de leverancier is zeer gespecialiseerde basiskennis aanwezig. Naast de verzendkosten tellen hier ook de kosten voor het inzetten van het sterk gespecialiseerde personeel van de leverancier mee. (bij de leverancier) Daarnaast bestaat de mogelijkheid van: Discard: Er wordt geen reparatie uitgevoerd, het defecte object wordt vervangen door een nieuw. Soms is het goedkoper om een component niet te repareren, maar in zijn geheel te vervangen. A.5.2

Doelstelling

Het doel van de LORA techniek is om - aan de hand van parameters als kosten, middelen en training en ervaring van het onderhoudspersoneel - te bepalen op welk niveau in de organisatie de correctieve taken het beste uitgevoerd kunnen worden. A.5.3

Uitwerking

Bij het doorlopen van onderstaand keuzediagram worden vragen gesteld. Als zo’n vraag niet eenduidig en zonder twijfel met JA beantwoord kan worden, is het antwoord NEE. Alleen dan is het mogelijk de juiste keuzes te maken. Indien geen van de vragen eenduidig beantwoord kan worden leidt dat automatisch tot een nadere analyse van de kostenaspecten van de verschillende opties. De beslissingspunten zijn: • Indien de component ter plaatse in het systeem eenvoudig gerepareerd kan worden wordt ter plekke (O-level) onderhoud gepleegd. • Indien dat niet mogelijk is, maar de component eenvoudig en goedkoop te vervangen is door een nieuwe dan wordt tot vervanging overgegaan (Discard). • Indien dat niet zinvol is, maar de component – in verband met de complexiteit of de aanwezigheid van hulpgereedschappen – centraal door sterk gespecialiseerd personeel gerepareerd moet worden, dan vindt reparatie in een centrale werkplaats (D-Level) plaats.


50

• Indien dat niet nodig is, maar de reparatie duidelijk door gespecialiseerd personeel op locatie kan worden uitgevoerd, dan vindt reparatie in een lokale werkplaats (bijvoorbeeld op het schip) onderhoud (I-level) plaats. • Indien ook dat niet mogelijk is, kan het noodzakelijk zijn om de reparatie bij en door de leverancier te laten verrichten (C-level onderhoud). • Indien op geen van alle voorgaande vragen EENDUIDIG antwoord gegeven kan worden dient een kostenmodel gemaakt te worden. De LORA analyse is weer te geven in een keuzediagram:

Is reparatie ter plaatse mogelijk?

O-Level

Goedkoop te vervangen?

Vervangen

Reparatie in lokale werkplaats mogelijk?

I-Level

Reparatie in centrale werkplaats mogelijk?

D-Level

Reparatie bij leverancier?

C-Level

Maak Kostenmodel

Figuur 4: Stappen LORA analyse

A.5.4

Relaties met andere facetten ILS

De LORA analyse kan pas op zinvolle wijze worden uitgevoerd, indien de FMECA en RCM analyses zijn afgerond. De voor LORA benodigde gegevens over de uit te voeren onderhoudsactiviteiten zijn niet op een eerder tijdstip beschikbaar. Het resultaat van LORA is een duidelijke keuze voor de locaties waar ieder van de correctieve onderhoudsactiviteiten dient te worden uit gevoerd.


51

A.5.5

Bronnen

Een deel van de gegevens voor wat betreft de uit te voeren onderhoudstaken komen uit de FMECA en RCM analyses. Het grootste deel komt uit de MTA analyse. Hierin is immers gedetailleerd vastgelegd welke benodigdheden op de verschillende plaatsen aanwezig zijn (zie ook paragraaf A.4.5). Benodigde extra informatie dient te komen van leveranciers en eigen onderhoudsdiensten: • Locatie onderhoudsactiviteiten • reparatieloonkosten • vervangingskosten • kosten machines, gereedschappen, testfaciliteiten) • kosten reserveonderdelen • overheadkosten D-level, I-level • verzendkosten. A.5.6

Resultaten

Als resultaat van een LORA analyse ligt vast waar en door wie de verschillende correctieve onderhoudswerkzaamheden worden uitgevoerd. Bovendien ontstaan de volgende inzichten: • Welke correctieve onderhoudstaken horen in welk technisch handboek (een basis voor het schrijven van de verschillende technische handboeken). • Welke reserve-onderdelen dienen op ieder niveau ter beschikking te staan (een basis voor het reservedelenbeheer). • Welke gereedschappen en testfaciliteiten dienen op ieder niveau ter beschikking te staan (een basis voor de uitrustingseisen van de verschillende werkplaatsen). • Welk personeel is op ieder niveau noodzakelijk en welke training dient het personeel gevolgd te hebben (een overzicht van het benodigde personeel (aantal, niveau) en de benodigde opleidingen). • Welke ondersteunende faciliteiten dienen ter beschikking te staan • Wat zijn de effecten op de Life Cycle Costs (inzicht in de bijdrage van de reparatie- activiteiten aan de totale kosten).


52

Life Cycle Costing HK-U project Kostenbeheersing Infrastructuur

Recommend Documents