Syntesrapport
Funktionsupphandling
av järnvägsinfrastruktur
Sofia Lingegård, Mattias Lindahl, Niclas Svensson
Industriell Miljöteknik, Linköpings Universitet
Juni, 2012
II Förord
Denna rapport är resultatet av en treårig studie som fokuserat på “Funktionsupp‐
handling av järnväginfrastruktur”. Den har utförts av Industriell Miljöteknik, Linkö‐
pings universitet och finansierats av Trafikverket (tidigare Banverket). Studien har främst utförts av doktoranden Sofia Lingegård med stöd av handledarna Mattias Lindahl och Niclas Svensson. Under projektets gång har Åsa Markström un‐
der det sista året fungerat som kontaktperson, något som har varit mycket värdefullt. Tack Åsa! Ett varmt tack riktas också till alla de på Trafikverket som aktivt har bidragit med sitt kunnande och sin tid. Vi riktar oss med ett extra starkt tack främst till Per Kvick, Ste‐
fan Engdahl, Lars Roos, Anders Boëthius, Lars‐Erik Johansson, Johan Sundin och Daniel Johansson. III IV Sammanfattning
Bakgrund till projektet
Vid byggnation och underhåll av infrastruktur för järnväg används stora mängder av olika material, vilket medför stor miljöpåverkan från de tidiga produktionsstegen, till exempel råvaruutvinning. Hittills har Trafikverket inte haft något uttalad livscykel‐
tänkande i sitt arbete med upphandlingar. Trafikverket behöver arbeta med miljö‐
ledning av nya produkter och välja de mest resurssnåla produkterna i ett livscykel‐
perspektiv. En bättre planerad och förebyggande verksamhet för drift och underhåll skulle möjliggöra förlängd livslängd för järnvägsprodukter. Integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudanden (till exempel funktions‐ eller resultat‐
orienterade kontrakt) är en affärsmodell som används av allt fler företag. Affärsmo‐
delltypen benämns ofta även som funktionsförsäljning och kan beskrivas som ett livscykelkontrakt med funktionsåtagande. Tidigare forskning har visat att denna typ av affärsmodell, ofta ökar drivkrafterna för förändring och därmed ökad kosteffekti‐
vitet och kvalitet ur ett livscykelperspektiv Det övergripande syftet med det här projektet är att; ta fram metoder, som stödjer Trafikverket, att utveckla sina sätt att utforma upphandlingsspecifikationer. Mer specifikt så har det undersöks om integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudande kan förbättra förvaltningen av järnvägsinfrastruktur, och vad skulle i sådant fall en implemente‐
ring innebära för riskfaktorer samt hur kan kontrakten utvärderas ekonomiskt‐ och miljömäs‐
sigt? Brist på informations- och kunskapsöverföring
Traditionella entreprenadformer har fördelar, till exempel att de är välkänd kon‐
traktsform och att de inblandade vet vad som förväntas av dem. Å andra sidan är kontrakten inte optimala för innovation och utveckling på grund av de detaljerade specifikationerna. Vidare är inlåsning av teknologi och brist på informations och kunskapsöverföring nackdelar med dagens tillvägagångssätt. Livscykeln på anlägg‐
ningen bryts ner i många mindre kontrakt och kontinuitet saknas emellan dem vilket skapar ineffektivitet. Entreprenörerna har inga incitament att dela med sig av kun‐
skap och information under och efter kontraktet vilket gör att ingen kunskapsåterfö‐
ring sker till Trafikverket och de projekteringskonsulter som ska utforma kommande upphandlingar. V Slutsatserna är i linje med de Riksrevisionen har dragit i en rapport om upphand‐
lingar och produktivitet (Riksrevisionen, 2012). I den rapporten framkom det till ex‐
empel att bristande uppföljning av upphandlingarna, som en följd av en dåligt fun‐
gerande erfarenhetsåterföring och otillräcklig konkurrens, var orsaker till att den förväntade produktiviteten uteblivit. Potential för Integrerade produkt- och tjänsteerbjudanden
Integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudanden har potential att minska kostnader och miljöpåverkan, till exempel genom förbättrad innovation, resurseffektivitet och in‐
formationsåterkoppling. Även om de ekonomiska fördelarna är den främsta driv‐
kraften för branschen, kan de potentiella miljöfördelarna ses som en positiv bieffekt. Vidare kräver integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudande en förbättrad informa‐
tionsöverföring, något som stimulerar innovation. Entreprenörerna skulle utgå från ett helhetsperspektiv och kunna påverka hela livs‐
cykeln för anläggningen. De hoppas på att beställare skulle fokusera mindre på det initiala inköpspriset och istället på den totala livscykelkostnaden i förhållande till kvaliteten för den givna lösningen. Flera utmaningar med integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudandekontrakt har dis‐
kuterats, och de flesta av dem härrör från risk‐ och osäkerhetsaspekter som en följd av långsiktiga kontrakt och avsaknad av erfarenhet för det typen av kalkyler. Andra utmaningar gäller organisatoriska frågor som det faktum att aktörerna ser sig själva som parter med motsatta intressen och att det saknas förtroende dem emellan. Be‐
ställarens konservativa företagskultur gör det svårt att införa nya typer av avtal och förändringar skulle krävas för att ett livscykeltänkt skulle slå rot inom organisatio‐
nen. Ekonomiska och miljömässiga utvärderingar krävs
Nästa steg i forskningsprojektet är att kvantitativt utvärdera potentiella ekonomiska och miljömässiga förändringar som sker vid implementering av integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudanden. Med utgångspunkt i den utvecklade modellen kommer sce‐
narier att tas fram för att modullera olika förändringar och dess konsekvenser. Den ekonomiska utvärderingen görs med hjälp av beräkning av livscykelkostnad medan utvärderingen av miljöpåverkan sker med hjälp av livscykelanalys. Tanken är att fastställa vilka faktorer det är som är viktiga i upphandlingarna för att nå effektivitet och produktivitet. Detta är i linje med Riksrevisionen som rekommenderar att fakto‐
rer som påverkar produktiviteten bör analyseras (Riksrevisionen, 2012). Slutligen kommer verktyg och riktlinjer för hur resultat och slutsatser ska komma till nytta i Trafikverkets upphandlingsprocess att utformas. Detta för att resultatet ska komma till nytta i framtida upphandlingar. VI Rekommendationer och åtgärder
Med utgångspunkt i slutsatserna rekommenderas Trafikverket följande åtgärder för att utveckla sina upphandlingsspecifikationer. 
Trafikverket bör använda mindre specificerade förfrågningsunderlag, vilket ger mer utrymmer för att utnyttja den erfarenhet och kunskap som finns hos entreprenörerna. Detta kan göras genom att använda mindre detaljerade krav och tydligare användning av och fokus på funktionskrav. Trafikverket behö‐
ver utveckla sin förmåga att formulera tydliga och mätbara funktionskrav, samt att följa upp funktionskrav. 
Trafikverket bör involvera entreprenörerna tidigare i kontrakten. Om entre‐
prenörerna medverkar redan i projekteringsfasen finns potential att nå mer utveckling samt få mer användbara lösningar. Entreprenörerna kan till exem‐
pel potentiellt bidra med alternativa lösningsförslag innan allt för mycket lås‐
ningar har hunnit uppkomma i och med projekteringsfasen. 
Trafikverket behöver förbättra informations‐ och kunskapsåterföringen mel‐
lan olika entreprenader, för till exempel en viss sträcka, men även mellan olika projekt. En grundsten för detta är att Trafikverket måste förbättra kunskapen och dokumentationen om de egna anläggningars status. Detta skulle kunna ske genom att krav ställs i upphandlingen på att entreprenörerna, som redan idag har mycket av informationen, men saknar incitament för att delge den, kontinuerligt ska dokumentera och rapportera in anläggningarnas status till Trafikverket. Detta skulle lämpligtvis kunna göras genom ett av Trafikverket administrerat, centralt och genomtänkt system, i vilket entreprenörerna kan logga in. Avslutningsvis, Trafikverket behöver utveckla sin förmåga att följa upp projekt och på så sätt ta till vara på lärdomar. Om det finns ett centralt sy‐
stem som kontinuerligt uppdateras så kommer även en del av utvärderingen kunna ske kontinuerligt. 
Trafikverket bör arbeta med att förbättra relationen mellan beställare och ent‐
reprenörer. Om förtroendet förbättras krävs mindre detaljstyrning vilket leder till mer effektivitet. 
Trafikverket bör fortsatt undersöka möjligheten för nya mer livscykelperspek‐
tivorienterade entreprenadformer, till exempel integrerade produkt‐ och tjäns‐
teerbjudanden. Detta för att nå ökad resurseffektivitet och ökad innovation. I syfte att bygga upp sin kunskap om i vilka sammanhang olika entreprenadty‐
per lämpar sig bäst, bör de satsa på att genomföra ekonomiska och miljömäs‐
siga utvärderingar och jämförelser av dem. 
Trafikverket bör se över sina existerande ekonomiska ersättningsmodeller för att bygga in incitament i dem som stimulerar ökad resurseffektivitet. VII VIII Innehållsförteckning
1
Inledning ..................................................................................................................... 1
2
Bakgrund..................................................................................................................... 3
2.1 Järnvägsinfrastruktur ...................................................................................... 3
2.2 Integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudanden ............................................. 3
3
Syfte ............................................................................................................................. 5
4
Metod........................................................................................................................... 7
4.1 Forskningsstrategi ............................................................................................ 7
4.2 Datainsamlingsmetoder för forskningsfrågorna 1‐3................................... 8
4.3 Datainsamlingsmetoder för forskningsfrågorna 4‐6................................. 10
4.4 Forskningsprocessen...................................................................................... 10
5
Resultat...................................................................................................................... 15
5.1 Dagens upphandlingsformer........................................................................ 15
5.2 Integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudandekontrakt för järnvägsinfrastruktur..................................................................................... 16
5.3 Fördelar och möjligheter med integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudandekontrakt ............................................................................ 17
5.4 Utmaningar och risker med integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudandekontrakt för järnvägsinfrastruktur ............................... 18
5.5 Modell för utvärdering av potentiella ekonomiska och miljömässiga förändringar från integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudanden ........... 21
6
Diskussion................................................................................................................. 25
6.1 Teknisk inlåsning och brist på informationsöverföring ........................... 25
6.2 Utveckla en mer hållbar järnväg .................................................................. 25
6.3 Inre motstånd och ny kompetens ................................................................ 26
6.4 Förtroende och förbättrad informationsdelning........................................ 26
6.5 Modell för utvärdering av potentiella ekonomiska och miljömässiga förändringar från integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudanden ........... 27
7
Slutsatser & rekommendationer............................................................................ 29
7.1 Brist på informations‐ och kunskapsöverföring ........................................ 29
7.2 Potential för Integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudanden .................... 29
7.3 Ekonomisk och miljömässig utvärdering krävs ........................................ 30
7.4 Rekommendationer och åtgärder ................................................................ 30
8
Referenser ................................................................................................................. 33
IX Appendix
Appendix 1: Intervjuguider Appendix 2: Lingegård, S. (2009) PSS for rail and road infrastructure ‐ a literature study. Linköping University – IEI Report Number LIU‐IEI‐R‐‐ 10/0112—SE. Appendix 3: Lingegård, S., Sakao, T. & Lindahl, M., (2012). Integrated Product Service Engineering ‐ Factors Influencing Environmental Performance. In: Cogan B, editor. Systems Engineering ‐ Practice and Theory, ISBN 978‐953‐51‐
0322‐6, InTech. Appendix 4: Lingegård S., Lindahl, M., & Svensson, N. (2011) PSS Contracts for Rail and Road Infrastructure. Paper presented at the Functional Thinking for Value Creation, Proceedings of the 3rd CIRP International Conference on IPS², Braunschweig. X 1 Inledning
Denna rapport är en sammanfattning av den forskning och de publikationer som har genererats under tre år i forskningsprojektet ”Funktionsupphandling av järnvägens infrastruktur”. För mer detaljerad information och bakgrundsfakta till den forskning som redovisas i denna rapport hänvisas läsaren till nedan källor. Dessa innehåller utförliga beskrivningar av tillvägagångssätt och mer omfattande resultat från inter‐
vjuer etc. Avhandling 
Lingegård, S. (2012). Integrated Product Service Offerings for Rail Infrastructure: potential benefits and challenges. Licentiate thesis, Linköpings universitet. Artiklar presenterade på internationella vetenskapliga konferenser 
Lingegård S., Lindahl, M., & Svensson, N. (2011) PSS for Rail and Road Infra‐
structure. Paper presented at the Functional Thinking for Value Creation, Pro‐
ceedings of the 3rd CIRP International Conference on IPS², Braunschweig. 
Lingegård, S. (2011) PSS Contracts for Rail Infrastructure. The R&D Manage‐
ment Conference June 28th‐30th, Norrköping. 
Lingegård, S., Lindahl, M., Sundin, E. (2010) Organizational changes in connec‐
tion with Integrated Product Service Offerings. CIRPʹs 2nd IPS² Conference. Lin‐
köping, Sweden, 14‐15 April. Publicerat bokkapitel 
Lingegård, S., Sakao, T. & Lindahl, M., (2012). Integrated Product Service Engi‐
neering ‐ Factors Influencing Environmental Performance. In: Cogan B, editor. Sys‐
tems Engineering ‐ Practice and Theory, ISBN 978‐953‐51‐0322‐6, InTech. Rapport 
Lingegård, S. (2009) PSS for rail and road infrastructure ‐ a literature study. Lin‐
köping University – IEI Report Number LIU‐IEI‐R‐‐ 10/0112—SE. Utkast som kommer att skickas till en vetenskaplig tidskrift under 2012 
Lingegård S., (2011) Identification of Risks related to Integrated Product Service Of‐
ferings of Rail Infrastructure. Rapport innehåller också data om studier som genomförts nu under våren 2012 men som ännu inte har hunnit publiceras. Avslutningsvis, under arbetet med projektet har följande avhandling varit till stor nytta för bakgrundsinformation, inte minst under det arbete som bedrivits under 1 våren 2012 och som ännu inte finns publicerat. 
Svensson, N. (2006) Life‐Cycle Considerations for Environmental Management of the Swedish Railway Infrastructure. Doctorial thesis Doctorial, Linköping Uni‐
versity. 2 2 Bakgrund
I detta kapitel beskrivs kortfattat bakgrunden till det som gjorde att projektet initie‐
rades. Först beskrivs tidigare forskningsresultat kopplat till järnvägsinfrastruktur och därefter forskningsresultat kopplad till integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudanden. 2.1 Järnvägsinfrastruktur
Vid byggnation och underhåll av infrastruktur för järnväg används stora mängder av olika material, vilket medför stor miljöpåverkan från de tidiga produktionsstegen, till exempel råvaruutvinning (Svensson & Eklund, 2007). Hittills har Trafikverket inte haft något uttalad livscykeltänkande i sitt arbete med upphandlingar. I en doktors‐
avhandling av Svensson (2006), vid Linköpings universitet för Trafikverkets räkning fastslogs det att Trafikverket behöver arbeta med miljöledning av nya produkter och välja de mest resurssnåla produkterna i ett livscykelperspektiv. Vidare drog studien slutsatsen att en bättre planerad och förebyggande verksamhet för drift och under‐
håll skulle möjliggöra förlängd livslängd för järnvägsprodukter. Detta skulle också leda till en ökad dematerialisering, se (Dobers & Wolff, 1999). Järnvägsinfrastruktur karakteriseras av låg produktivitetsutveckling, låg motivation för innovationer, låg användning av nya produkter och metoder samt att det lägsta priset ofta är det främsta kriteriet för val av lösning vid upphandling (Nilsson, 2009; Olander et al., 2010). Det behövs förändring och 2003 startades FIA med syftet att skapa ett forum för förändring (FIA, 2011). De utstakade målen var ökad effektivitet, förbättrat samarbete, bättre incitament för utvecklingsinvesteringar och mer effektiv spridning av kunskap genom livscykeltänk och förbättrad resurseffektivitet (FIA, 2011). 2.2 Integrerade produkt- och tjänsteerbjudanden
Integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudanden (till exempel funktions‐ eller resultat‐
orienterade kontrakt) är en affärsmodell som används av allt fler företag (Kowalkowski, 2008; Kowalkowski et al., 2009; Lingegård, 2009; Öhrwall Rönnbäck et al., 2009). Affärsmodelltypen benämns ofta även som funktionsförsäljning och kan beskrivas som ett livscykelkontrakt med funktionsåtagande. Tidigare forskning har visat att denna typ av affärsmodell, ofta ökar drivkrafterna för förändring och därmed ökad kosteffektivitet och kvalitet ur ett livscykelperspektiv (Lindahl et al., 2009; Lindahl et al., 2009; Statskontoret, 2009). 3 I grunden går affärsmodellen ut på att: ”skapa så mycket nytta som möjligt i förhållande till mängden resurser som används.” För att möjliggöra detta krävs ett livscykelperspektivtänkande där hela erbjudandet och dess komponenter (produkter och tjänster) beaktas (Lingegård et al., 2011). För att klara av att göra detta tar leverantörerna oftast över ansvaret för de i erbjudandet ingående produkterna under erbjudandets användningsfas (Lindahl & Ölundh, 2001). Leverantörens ansvarsövertagande medför nya incitament för att mer nog‐
grant ta hänsyn till både ekonomiska och miljömässiga faktorer (Lindahl, 2006; Sundin et al., 2010). Leverantören blir ansvarig för att leverera ett resultat, inte bara till exempel en produkt, vilket därmed ökar incitamenten för att optimera material‐ och energianvändningen (Sakao & Sundin, 2009; Sundin et al., 2010). Det leder även till ökad dematerialisering, se Dobers & Wolff (1999). Användningsfasen är oftast den fas som är längst i en produkts livscykel och för många produkter också den mest kostsamma, det vill säga i den fasen finns oftast den största förbättringspotentialen (Mont & Tukker, 2006; Tukker & Tischner, 2006). Går det att till exempel undvika underhålls‐ och reservdelsbehov under använd‐
ningsfasen, genom från början bättre konstruerade produkter, samt om använd‐
ningsfasen kan förlängas, finns det mycket pengar att spara. Detta samtidigt som kvaliteten på produkten kan höjas, till exempel kopplat till tillgänglighet och tillför‐
litlighet (Sakao & Lindahl, 2009; Sakao et al., 2010). För att åstadkomma ovan krävs det att leverantören är ansvarig för designfasen. Det‐
ta eftersom det är där som konstruktionslösningar, prestanda, material, mm fastställs och därmed de mesta av produktens framtida kostnader och miljöpåverkan låses (Lewis & Gertsakis, 2001; Sakao & Lindahl, 2009; Sakao et al., 2010). Detta innebär att det vid integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudanden sker en del vitala förändringar när det gäller vad som bör prioriteras vid produktutvecklingen och produktionen. Traditionellt tjänar många företag stora pengar på service och underhåll, samt att kunderna efter ett tag kommer tillbaka och vill köpa nya produkter då de gamla slu‐
tat att fungera (Tukker & Tischner, 2006). Vid integrerade produkt‐ och tjänsteerbju‐
danden förändras detta då leverantören står för service och underhåll (Sakao & Lindahl, 2009; Sakao et al., 2010). Helt plötsligt blir service och underhåll en kostnad för leverantören och under den tid som kunden inte har access till produkten så ge‐
nerar den inte heller någon intäkt (Sundin et al., 2009). Leverantören vill inte heller att kunden efter en tid kommer tillbaka och önskar en ny produkt för det blir bara en extra kostnad leverantören. Istället finns det en önskan att kunden ska använda pro‐
dukten så länge som det ekonomiskt intressant för leverantören. Sammanfattningsvis innebär detta att fysiska produkter som används för integrerade produkt‐ och tjäns‐
teerbjudanden bör anpassas för just integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudanden (Sundin et al., 2009). 4 3 Syfte
Syftet med projektet är att; ta fram metoder, som stödjer Trafikverket, att utveckla sina sätt att utforma upphandlingsspecifikationer. Upphandling av konventionella entreprenörskontrakt för nyinvestering, reinvester‐
ing och underhåll av järnvägen sker oftast genom separata avtal. Genom att gå från dessa separata avtal till avtal som innefattar hela livscykeln, det vill säga först byg‐
gande och sedan även underhåll och drift av järnvägssträckor kan incitamenten öka för ett mer lönsamt och hållbart järnvägssystem. Potentiella vinster för Trafikverket, baserat på tidigare forskning kring integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudanden, kan sammanfattas med; 
minskad total kostnad för underhåll, 
högre tillförlitlighet på grund av starkare incitament för entreprenören att un‐
derhålla i tid, och 
mer långsiktiga samarbeten med leverantörer. Det övergripande syftet ovan har omformulerats till ett mer konkret syfte för forsk‐
ningsprojektet. I kapitel 2 beskrevs integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudande som en typ av kontrakt som skulle kunna bidra till de förändringar som behövs inom järnvägsindustrin. Forskningsprojektets syfte har därför varit följande: Kan integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudande förbättra förvaltningen av järnvägsinfrastruktur, och vad skulle i sådant fall en implementering inne‐
bära för riskfaktorer samt hur kan kontrakten utvärderas ekonomiskt‐ och miljömässigt?? Syftet har, för att förtydliga forskningen och dess olika delar, brutits ned i sex forsk‐
ningsfrågor, FF1‐FF6. Under perioden 2009‐2012 har FF1‐FF3 helt besvarats och re‐
sultaten har publicerats i en licentiatavhandling och i vetenskapliga artiklar, se kap 1. Under våren 2012 har FF4 behandlats, men några resultatet från det arbetet har ännu inte publicerats. FF5‐FF6 är kommande steg, med start hösten 2012, och kommer att inkludera kvantitativa utvärderingar. Läs mer om frågeställningarna nedan. FF1: Hur sker upphandlingen av järnvägsinfrastruktur för närvarande? Fokus för den här delen var att genomföra en nulägesanalys över vilka kontrakt som används, hur de olika aktörerna är involverade i kontrakten samt hur aktö‐
rerna ser på dagens upphandlingspraxis. 5 FF2: Vilka är de potentiella fördelar och utmaningar som beställare och entrepre‐
nörer associerar med livscykelkontrakt för järnvägsinfrastruktur? Den här frågan undersöker hur ett integrerat produkt‐ och tjänsteerbjudande skulle kunna se ut för järnväg och ett första steg är att utveckla en modell för att illustrera erbjudandet. Det är viktigt att modellen innehåller de övergripande delarna samt indikerar vilken aktör som har ansvar för respektive del samt vil‐
ken aktör som utför arbetet i respektive del. Därefter kan de potentiella förde‐
larna och utmaningarna diskuteras. FF3: Vilka potentiella riskfaktorer finns vid användning av integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudanden av järnvägsinfrastruktur? Ett byte av kontraktsmodell innebär förändrade riskfaktorer för de inblandade aktörerna och hur risken hanteras påverkar resultaten, vilket gjorde att just risk fick ett extra fokus i den här studien. FF4: Hur kan potentiella ekonomiska och miljömässiga förändringar från integre‐
rade produkt‐ och tjänsteerbjudanden utvärderas kvantitativt? Fokus för den här delen är att utveckla en modell som visar järnvägsinfrastruk‐
turens olika nivåer för komponent, produkter och system tydligt. Beslut måste också tas om vilka delar som anses vara oföränderliga samt vilka delar som ska var i fokus. Vidare måste det bestämmas på vilken nivå de potentiella föränd‐
ringarna ska diskuteras och utvärderas. Tanken är att i ett nästa steg använda modellen för att bygga scenarier och därmed kunna modullera olika föränd‐
ringar och dess konsekvenser. FF5: Vilka potentiella ekonomiska och miljömässiga förändringar sker vid im‐
plementering av integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudanden? Den här frågan är av kvantitativ natur och syftar till att bygga scenarier med ut‐
gångspunkt från modellen som har tagits fram kopplat till FF4. Scenarierna kommer därefter att användas till att modullera olika förändringar och dess konsekvenser. Den ekonomiska utvärderingen görs med hjälp av beräkning av livscykelkostnad medan den utvärderingen av miljöpåverkan genomförs med hjälp av livscykelanalys. FF6: Hur bör slutsatserna från frågeställningarna FF1‐FF5 implementeras i Trafik‐
verkets verksamhet så att de kan fungera som ett effektivt och aktivt använt stöd vid utformning av upphandlingsspecifikationer? Fokus för den här frågan ligger på att utforma verktyg och riktlinjer för hur re‐
sultat och slutsatser ska komma till nytta i Trafikverkets upphandlingsprocess. Frågor som kommer att beaktas är till exempel hur verktygen och riktlinjerna bör vara utformade för att bli aktivt använda i den löpande verksamheten och hur ska man implementera forskningsresultaten. 6 4 Metod
I detta kapitel presenteras den övergripande forskningsdesignen, följt av forsknings‐
processen, där en översikt av de metoder som används beskrivs. 4.1 Forskningsstrategi
Som tidigare har nämnts är det övergripande syftet med projektet att; “ta fram metoder, som stödjer Trafikverket, att utveckla sina sätt att utfor‐
ma upphandlingsspecifikationer”. Bakgrunden till ovan övergripande syfte är att upphandling av konventionella ent‐
reprenörskontrakt för nyinvestering, reinvestering och underhåll av järnvägen tidi‐
gare oftast har skett genom separata avtal. Genom att gå från dessa separata avtal till avtal som innefattar hela livscykeln, det vill säga först byggande och sedan även un‐
derhåll och drift av järnvägssträckor kan incitamenten öka för ett mer lönsamt och hållbart järnvägssystem. Potentiella vinster för Trafikverket kan sammanfattas med; minskad total kostnad för underhåll, högre tillförlitlighet på grund av starkare inci‐
tament för entreprenören att underhålla i tid och mer långsiktiga samarbeten med leverantörer Denna, studies övergripande frågeställning; “Kan integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudanden förbättra förvaltningen av järnvägsinfrastrukturen och vad skulle i sådant fall en implementering innebära för riskfaktorer samt hur kan kontrakten utvärderas ekonomiskt‐ och miljömässigt? är av en explorativ karaktär. En explorativ inriktning används för att ge grund‐
läggande kunskap och förståelse om ett område och för att ge vägledning för att på ett bra sätt kunna begränsa forskningen (Lekvall & Wahlbin, 2001; Yin, 2009). Forsk‐
ningen har varit tvungen att vara av explorativ karaktär. Detta då det inte tidigare har gjorts så många forskningsstudier som berör integrerade produkt‐ och tjänsteer‐
bjudanden av järnvägsinfrastruktur och det har därför inte funnits så mycket att bygga vidare. Grunden har till stor del byggts från noll, men med hjälp av byggste‐
nar från andra områden där integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudanden redan idag är vanligt förekommande och lyckosamma. Detta grundläggande arbete är samtidigt nödvändigt för att framöver kunna uppnå projektets övergripande syfte, “ta fram metoder, som stödjer Trafikverket, att utveckla sina sätt att utforma upphandlingsspecifikationer”. Utan en grundläggande förståelse om till 7 exempel den nuvarande situationen och terminologin som används är det svårt att undersöka något och ändå mer att lyckosamt implementera något nytt, som integre‐
rade produkt‐ och tjänsteerbjudanden innebär. Erfarenheten från tidigare studier kring integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudanden har visat på att personerna som arbetar med denna nya typ av erbjudanden genomgår en rejäl tankesättförändring. För att kunna genomföra denna krävs bland annat förståelse för nuvarande begrepp i relation till den förändring som önskas – det vill säga hur bör upphandlingsspecifi‐
kationerna utformas och hur når man fram till dessa. Resultaten kommer följaktligen att vara värdefulla för den vidare forskningen inom projektet. 4.2 Datainsamlingsmetoder för forskningsfrågorna 1-3
För att få en bättre överblick så bröts syftet ned i ett antal mer detaljerade frågeställ‐
ningar. Dessa frågeställningar har besvarats med hjälp av både primär datainsam‐
ling, där data samlas in från den ursprungliga källan, och sekundär datainsamling, där till exempel befintlig statistik och rapporter ingår (Lekvall & Wahlbin, 2001): 
Primärdata – t ex intervjuer, fokusgruppsworkshops, enkäter och litteratur‐
studier av skriftligt material från Trafikverket. 
Sekundärdata – t ex omfattande litteraturstudier. 4.2.1 FF1 – Hur sker upphandlingen av järnvägsinfrastruktur för närvarande?
Syftet med FF1 är att få en beskrivning och en förklaring av den nuvarande situatio‐
nen i järnvägsinfrastrukturbranschen. Vidare att även få en överblick över tidigare genomförd forskning kopplad till detta. Utifrån FF1 har ännu mer specifika frågor formulerats i syfte att få ett tydligt svar med fokus på hur industrin för närvarande fungerar (jfr Lekvall & Wahlbin (2001)). Informationen är grundläggande för att tyd‐
ligt kunna besvara FF2 och FF3. FF1 har fokus på “hur” infrastrukturen upphandlas, det vill säga en förklarande frå‐
ga och används för att förklara operativa förbindelser (jfr Yin (2009)). Frågan har ock‐
så inslag av en explorativ karaktär, eftersom den används för att rama in följande FF2 och FF3 och ge underlag för dem (se Lekvall & Wahlbin (2001) och Yin (2009)). I samband med formulerandet av FF1 gjordes en litteraturstudie för att underlätta en initial avgränsning av problemet och ge riktlinjer för frågeställningen. Detta är den vanliga proceduren vid kvalitativ forskning (Creswell, 2009). Dessutom har littera‐
turstudier använts under hela projektet för att undersöka eller få fördjupad kunskap om vissa ämnen. Arlandabananprojektet är det projekt i Sverige som mest av alla liknar ett integrerat produkt‐ och tjänsteerbjudande. Därför gjordes i samband med formulerandet av FF1 även en intervju med en respondent från högsta ledningen på Arlandabanan In‐
frastructure AB. Syftet var att få en övergripande bild av Arlandabananprojektet, till exempel utmaningar, frågeställningar och erfarenheter. Intervjun följde samma förfa‐
rande som för den stora intervjustudien som beskrivs nedan, men på ett mindre strukturerat sätt. 8 4.2.2 FF2 – Vilka är de potentiella fördelar och utmaningar som beställare och
entreprenörer associerar med livscykelkontrakt för
järnvägsinfrastruktur?
FF2 har en mer tydligt undersökande karaktär, eftersom integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudandekontrakt av järnvägsinfrastruktur inte är allmänt förekommande i Sverige och att det även internationellt inte har publicerats så mycket inom området. Frågans fokus är på “Vilka är de potentiella för‐ och nackdelarna?” och “vilka”‐
frågor är i allmänhet explorativa (jfr Yin (2009)). För att samla in den information som behövs för att besvara FF2 gjordes en kvalitativ intervjuundersökning. Denna typ av intervju används för att erhålla en beskrivning av ett fenomen utifrån respon‐
dentens perspektiv (Kvale, 1997). Att välja en intervjustudie som främsta datainsam‐
lingsmetod är lämpligt när området är nytt och kunskapen är låg om ämnet, det vill säga det finns inte tidigare studier att relatera till (Merriam, 1994). Strukturen för en intervju kan variera från öppen, där endast till exempel frågeteman valts ut i förväg, till mycket strukturerade, där intervjun består av helt i förväg defi‐
nierade frågor (Kvale, 1997). Ju mer strukturerad intervjun är, desto lättare är den att analysera, men å andra sidan kan de spontana och oväntade svaren som kommer med en mindre strukturerad intervju förloras som en följd av detta (Kvale, 1997). Öppna intervjuer används när lite är känt om forskningsämnet och forskaren inte har tillräcklig kunskap för att ställa konkreta och relevanta frågor (Merriam, 1994). I det‐
ta fall fanns, tack vara FF1, tillräckligt med bakgrundskunskaper tillgängliga för att bedriva semistrukturerade intervjuer. Semistrukturerade intervjuer används för att hämta viss information från alla respondenter, och styrs av vissa fördefinierad och i ordningsföljd förbestämda övergripande frågor, vilka under intervjun, baserat på re‐
spondentens svar kompletteras med i förväg ej definierade frågor (Merriam, 1994). Detta gjorde intervjuerna mer fokuserade, och det fanns fortfarande utrymme för kompletterande frågor och kortare diskussioner (jfr Kvale (1997)). Vid intervjuer används vanligtvis olika typer av intervjuguider som till exempel an‐
ger intervjuns teman och de viktigaste övergripande frågorna (Kvale, 1997). Kvalite‐
ten på dessa påverkar slutresultatet så mycket tids lades ner på att utforma guiderna och att anpassa dem mot tänkta respondenter, till exempel i fråga om frågerelevans och språkbruk så att respondenterna inte missuppfattar frågorna. Resultatet blev två semistrukturerade intervjuguider, en för köparen och en för leverantörer. Bas för guiderna var litteraturstudien och den ursprungliga klargörande intervjun med Ar‐
landabanan. Intervjuguiderna återfinns i bilaga 1. Resultaten från intervjuerna validerades med en enkät som skickades ut till alla re‐
spondenterna. En undersökning används normalt för att upptäcka mönster och för att möjliggöra jämförelser, i detta fall var det ett tvärsnitt, där data samlas in vid en punkt i tiden (jfr Creswell (2009) och Merriam (1994)). Inom projektet har resultaten från undersökningen främst använts för att bekräfta att de viktigaste resultaten, som framkom från analysen av intervjuerna, verkligen var de viktigaste delarna. Under‐
sökningen gav även en möjlighet att låta respondenterna rangordna resultatens in‐
9 bördes betydelse. Respondenterna från Trafikverket respektive respondenterna fick lite olika undersökningar beroende på resultaten från intervjuerna. Det fanns ett starkt skäl för att inte skicka enkäten till potentiella respondenter som inte hade blivit intervjuade. Skälet var att det snabbt insågs att det skulle behövas en ganska omfattande förklaring i början av enkäterna om respondenten inte redan hade blivit intervjuad och därmed hade kommit in i vokabulären och tankesätten kring integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudanden. Om inte fanns risken att de sva‐
rande inte förstod vilka typer av erbjudanden som skulle diskuteras och därmed gav missvisande svar. 4.2.3 FF3 – Vilka potentiella riskfaktorer finns vid användning av integrerade
produkt- och tjänsteerbjudanden av järnvägsinfrastruktur?
Från både den inledande litteraturstudien och de utförda intervjuerna var det up‐
penbart att risk var en viktig parameter. Risker är därför i fokus för FF3, även om ämnet minskats ned till riskfaktorer, frågetypen som FF3 utgör är fortfarande utfors‐
kande, eftersom riskfaktorerna är okända. Intervjustudien tillhandahöll data för denna frågeställning, men för att få mer kun‐
skap om ämnet genomfördes en gruppintervju. En gruppintervju är en typ av inter‐
vju som är lämplig för undersökande utredningar, där djupare förståelse för respon‐
dentens perspektiv i ett avgränsat område är önskvärd (Lekvall & Wahlbin, 2001). I gruppintervjuer har intervjuaren mindre kontroll över situationen, och samspelet mellan respondenterna kan lättare resultera i spontana kommentarer (Kvale, 1997). Respondenterna i gruppintervjun, varav alla var ledande befattningshavare från Tra‐
fikverket, valdes så att de representerade olika perspektiv. 4.3 Datainsamlingsmetoder för forskningsfrågorna 4-6
Då arbetat med FF4‐FF6 ännu inte är klart så redovisas i denna rapport inte vilka da‐
tainsamlingsmetoder som används för respektive frågeställning. Det kommer istället att redovisas i en framtida rapport som omfattar hela forskningsprojektet. Det är dock redan nu klart att liknande metoder som använts för FF1‐FF3 kommer att an‐
vändas för FF4‐FF6. På grund av frågornas karaktär, inte minst FF5 som handlar om ekonomiska och mil‐
jömässiga förändringar som sker vid implementering av integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudanden, är det redan nu klart att livscykelanalys‐ och livscykelkostnads‐
analysmetodik kommer att användas. 4.4 Forskningsprocessen
Som beskrivits ovan, bestod forskningsprocessen av flera steg och olika metoder för datainsamling. Forskningen har främst en kvalitativ ansats, men vissa inslag av kvantitativa metoder har också använts för att genom triangulering ytterligare fast‐
ställa kvaliteten på resultaten (jfr Merriam (1994)). 10 Tabell 1 nedan visar vilka metoder som användes för att besvara FF1‐FF3. Ytterligare information om de använda metoderna kan hittas i publicerade artiklar, se kapitel 1. Tabell 1. Forskningsmetoder som används för att besvara FF1‐FF3. X betecknar att data från denna forskningsmetod användes i stor utsträckning för att svara på den aktuella frågeställningen. (X) anger att endast en liten del data från forskningsmetoden användes för att besvara den aktuella frågeställningen. Frågeställning Litteraturstudier Semistrukturerad intervjustudie Gruppintervju Enkät FF1 X X (X) FF2 (X) X X X FF3 X X 4.4.1 Litteraturstudier
Den huvudsakliga litteraturgenomgången utfördes i den första fasen av projektet. Syftet var att få kunskap om integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudandeavtal, eller liknande som redan är realiserade, samt för att samla in information om forskning som utförs inom integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudandeområdet. Eftersom mycket lite har gjorts inom området “integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudanden för järnvägsinfrastruktur”, var det av stort intresse att undersöka andra applika‐
tionsområden, till exempel flyg, för att dra lärdomar från dessa. Inledningsvis var nyckelorden som användes; infrastructure, long‐term contracts, IPSO contracts, performance contracts, Design‐Build contracts. Sökningen gjordes i databaser och i takt med att relevant litteratur hittades, studerades även deras refe‐
renslistor. 4.4.2 Intervjustudien
Intervjustudien utfördes från våren till hösten 2010. Syftet var att ge olika perspektiv och idéer som rör forskningsfrågorna. Intervjuguiderna baserades på resultaten från litteraturstudien och den ursprungliga initiala intervjustudien. Intervjuguiderna validerades innan de används av respon‐
denten från den initiala intervjustudien. De omfattade omkring 40 övergripande frå‐
gor samt nyckelord och ytterligare frågor att ställa om respondenten inte berörde alla områden som var i fokus. Valet av respondenter gjordes utifrån målet att få en bra bild av järnvägsbranschen och för att få kunskap om både köpare och leverantörers perspektiv och deras inter‐
aktion. Totalt genomfördes 14 intervjuer och respondenterna från Trafikverket be‐
skrivs figur 1. Tabell 2 nedan visar entreprenörrespondenterna och deras position på sina respektive företag. 11 Figur 1. Till vänster i figuren syns respondenterna från Trafikverkets (STA) tillhörighet och position. Den högra delen av figuren visar Trafikverkets organisation och med respondenternas avdelningar inringade. Tabell 2. Entreprenörrespondenterna och deras position på sina företag. Entreprenör Respondentens position Entreprenör A Regional marknadschef Entreprenör B Marknadschef Entreprenör C Marknadsavdelning, Anbud och beräknings koordinator Entreprenör D Affärsområdeschef, underhåll Entreprenör E Affärsområdeschef, underhåll Entreprenör F Design Konsult, projektledare Entreprenör G Marknadschef Vid intervjuerna, som varade cirka en timme, så användes både telefon och fysiska intervjuer och allt spelades in för att kunna fokusera på respondenterna och dynami‐
ken i intervjun (Kvale, 1997). Principen om konvergens användes för att bestämma när tillräckligt med intervjuer hade utförts, det vill säga när ytterligare intervjuer inte skulle bidra med ny information (jfr Lekvall & Wahlbin (2001)). För att höja tillförlit‐
ligheten på intervjuerna så hade respondenterna möjlighet att läsa igenom resultaten från respektive intervju och ge kommentarer. Intervjuer med ytterligare respondenter från olika avdelningar inom Trafikverket kunde ha gett mer information, men inte nödvändigtvis ny information. 4.4.3 Enkäten
Som framgått tidigare var syftet med enkäten primärt att validera resultaten från in‐
tervjustudien. Undersökningen skapades med hjälp av det webbaserade enkätverk‐
tyget ”Survey Monkey” och skickas ut till respondenterna i maj 2011. Valet av ett 12 webbaserat enkätverktyg gjordes av flera anledningar. Dels för att det är enkelt att skicka ut enkäten och att följa upp den och dels för att respondenterna inte kan se kommande frågor förrän de svarat på den aktuella frågan, det vill säga inte blir på‐
verkade av kommande frågor (jfr Lekvall & Wahlbin (2001). Enkäten bestod av olika typ av frågor, till exempel stängda, öppna och skalfrågor. Den började med slutna frågor, där respondenterna ombads att uppge namn, organi‐
sation och position. Detta innebär att respondenterna inte var anonyma och att det var möjligt att koppla resultaten av undersökningarna med intervjuresultatet. Majo‐
riteten av frågorna var skalfrågor där respondenterna ombads att gradera svaret på en skala från 1‐5, där 1 = starkt emot och 5 = instämmer helt. De flesta av respondenterna fullföljde undersökningen och resultaten kunde därför analyseras och användas för att validera informationen från intervjuerna. 4.4.4 Gruppintervju
Gruppintervjun genomfördes i maj 2011 på ett konferenshotell i Stockholm. Som an‐
ges i forskningsstrategin var syftet att utlösa en diskussion mellan experterna inom Trafikverket. Den inspelade diskussionen varade i fem timmar, men ämnet diskute‐
rades kontinuerligt, även under kaffe‐ och lunchpaus. Totalt var det tre respondenter från intervjustudien som inbjöds att delta, alla från Trafikverket och de representera‐
de viktiga områden inom Trafikverket. Den ena var affärsutvecklare för underhålls‐
kontrakt, den andra var inköpschef för underhållskontrakt och den tredje var chef för investeringsavdelningen. Det faktum att dessa tre respondenterna deltog var ett medvetet beslut, bortsett från att ha kunskap om ämnet, visade de också intresse för ämnet under intervjuerna, samt var frispråkiga och generösa med sina idéer och övertygelser. Vidare, för en gruppintervju är det viktigt att tänka igenom gruppkonstellationen samt att den inte inkludera alltför många respondenter (Lekvall & Wahlbin, 2001). Förutom de tillfrå‐
gade deltog tre från forskargruppen. 13 14 5 Resultat
I det här kapitlet presenteras resultatet från och först presenteras dagens upphand‐
lingsformer och aktörernas åsikter kring dem. Därefter introduceras integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudanden för järnvägsinfrastruktur. Vidare beskrivs potentiel‐
la fördelar och utmaningar som aktörerna identifierar för integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudanden. Resultatet presenteras översiktligt, men en utförligare version finns i Lingegård (2012) kapitel 6‐8. 5.1 Dagens upphandlingsformer
De kontraktsformer som idag används för att upphandla järnväg, delar in järnvägs‐
infrastrukturens livscykel i flera delar, det vill säga separat kontrakt för byggnation och därefter flera efterföljande separata kontrakt för underhållet. Olika aktörer utför kontrakten vilket innebär att det generellt inte finns någon kontinuitet mellan dem. Även Trafikverkets organisation är uppdelad i två divisioner (Investerings‐ och Tra‐
fikdivisionen) som separat ansvarar för byggnation respektive underhåll. Majoriteten av byggnadskontrakten utförs med utförandeentreprenader där entre‐
prenörerna skickar in anbud baserat på en detaljerad specifikation som Trafikverket tagit fram med hjälp av konsulter och projektörer. Priset är den faktor som idag har den avgörande rollen vid val av anbud. Fördelarna med traditionella kontrakt, främst utförandeentreprenader, är att alla in‐
blandade aktörer känner till modellen och kan beräkna anbud. Trafikverket trycker på att de vet vad de får, eftersom kontraktet är specificerat i detalj. Å andra sidan an‐
ser både respondenterna på Trafikverket och de intervjuade entreprenörerna att det nuvarande sättet att upphandla är resurskrävande och ineffektivt. Ett exempel på detta är att projekteringsfasen inte alltid är optimal, utan problem med designen upptäcks under byggfasen, vilket kostar tid och pengar. Det finns även en nyare typ av kontrakt, totalentreprenad, som involverar entrepre‐
nören redan i design och projekteringsfasen. Entreprenörerna får därmed möjlighet att påverka hur anläggningen ska byggas. I Sverige används dock inte för närvaran‐
de totalentreprenader in någon stor utsträckning. Dessutom verkar det som att total‐
entreprenaderna ibland liknar utförandeentreprenader och detta eftersom Trafikver‐
ket har gått in och blandat sig i entreprenörernas arbete. Respondenterna menade att detta kan bero på att Trafikverket, av tradition, är teknikorienterat och alltid tidigare har kontrollerat alla tekniska detaljer. För underhåll används en typ av funktionskontrakt där tanken är att Trafikverket handlar upp en bestämd funktionalitet och entreprenören bestämmer lämplig lös‐
ning för detta. Underhållskontrakten liknar totalentreprenaderna eftersom entrepre‐
15 nören är ansvarig för delar av den detaljerade designen. Längden på kontrakten är vanligtvis fem år med option på två ytterligare. Flera underhållskontrakt upphandlas under järnvägsinfrastrukturens livscykel och även reinvesteringar behövs kontinuer‐
ligt för att upprätthålla funktionen på anläggningen. 5.2 Integrerade produkt- och tjänsteerbjudandekontrakt för
järnvägsinfrastruktur
Ett integrerat produkt‐ och tjänsteerbjudande för järnväg kan beskrivas som ett livs‐
cykelkontrakt med övergripande funktionsansvar, som inkluderar design, byggna‐
tion och underhåll. Funktionen är satt på en högre nivå än för dagens totalentrepre‐
nader och underhållskontrakt. Trafikverket skulle upphandla en funktion och inte specificera i detalj vilka metoder entreprenören ska använda för att nå resultatet. ”Bygg en järnväg från A till B med kapacitet C och underhåll anläggningen under X antal år. Efter kontraktsperioden ska anläggningen ha Y kapacitet i restvärde”. Enligt respondenterna skulle den inledande planeringen där järnvägens sträckning bestäms, samt miljöutvärderingar görs, inte ingå i kontraktet. Detta på grund av att den fasen inkluderar inlösen av fastigheter, miljöpåverkansbedömningar etc., som bestämmer ramarna för projektet, vilket är en för stor risk för entreprenörerna att ta. Projekteringen av byggnationen och underhållet av anläggningen skulle däremot ingå i kontraktet. Tidsramen för projektering och byggnation beror på projektets om‐
fattning och underhållsdelen uppskattades av aktörerna till mellan 10‐45 år. Figur 2 visar översiktligt de delar som ingår i kontraktet, samt vilka aktörer som är ansvariga respektive genomförare av respektive fas. Det framgår att entreprenörerna från och med designfasen, det vill säga projekteringen, skulle vara huvudansvariga för an‐
läggningen. RESPONSIBLE
STA
STA/
Contractor
Procurement
Planning
STA
STA/
Contractor
Contractor
Design
Construction
Consultant/Contractor
Operations & Maintenance
Contractor
EXECUTOR
Figur 2: Schematisk bild över ett integrerat produkt‐ och tjänsteerbjudande för järnväg. (Lingegård, 2012). 16 5.3 Fördelar och möjligheter med integrerade produkt- och
tjänsteerbjudandekontrakt
I det här avsnittet redovisas respondenternas åsikter kring de fördelar och möjlighe‐
ter som finns kring integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudandekontrakt. En översikt finns i tabell 3. 5.3.1 Entreprenörernas perspektiv
Entreprenörerna anser att, för att få till en utveckling i branschen krävs det att de får utökat ansvar för anläggningarna, vilket därmed ger de möjlighet att använda den kunskap som finns, men som inte används idag då specificerade utförandeentrepre‐
nader används. De påpekar även att de positiva effekterna från ett integrerade pro‐
dukt‐ och tjänsteerbjudandekontrakt, där ansvaret är utökat, inte kommer över en natt, utan kräver ett mer långsiktigt perspektiv. En respondent bland entreprenörerna hävdade att allt håller i fem år, men om åta‐
gandet var längre skulle de bygga mer noggrant. Det skulle vidare bli mer intressant för entreprenörerna att använda lösningar som sänker underhållskostnaderna, till exempel genom att hitta mer hållbara lösningar som kräver mindre underhåll och service. Vidare ansåg de flesta av entreprenörerna att integrerade produkt‐ och tjäns‐
teerbjudandekontrakt skulle förlänga livslängden på anläggningen. Rent organisatoriskt så skulle fördelen med integrerade produkt‐ och tjänsteerbju‐
dandekontrakt vara en smidigare övergång mellan bygg‐ och underhållsfaserna, ef‐
tersom kunskapen om anläggningen redan finns i organisationen. Entreprenören skulle få ett helhetsperspektiv och därmed kunna använda sin kunskap optimalt. Vi‐
dare skulle ett långt kontrakt ge möjlighet till långsiktig planering, vilket skulle göra det lättare att investera i till exempel maskiner. Entreprenörerna hoppades slutligen på att integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudandekontrakt kunde leda till att det inte längre är det anbud med det lägsta priset som vinner upphandlingen, utan det med den bästa lösningen. 5.3.2 Trafikverkets perspektiv
Respondenterna från Trafikverket ansåg att integrerade produkt‐ och tjänsteerbju‐
dandekontrakt kan ge mer genomtänkta lösningar, och där man redan i byggfasen tar hänsyn till underhåll. Entreprenörerna tvingas till ett mer holistisk synsätt, utökat livscykeltänkande och de måste beakta hela livscykelkostnaden. Vidare skulle kon‐
trakten leda till en utveckling av branschen eftersom entreprenörerna skulle få kon‐
kurrensfördelar genom att genomföra lösningar för en lägre totalkostnad. Tanken är att det ska löna sig att vara innovativ, vilket skulle bli en drivkraft för hela bran‐
schen. Dock anser respondenterna att den här utvecklingen skulle börja med mindre steg och som successivt ökas. Några respondenter ansåg att entreprenörerna antagli‐
gen skulle styra projektörerna bättre än Trafikverket, vilket skulle spara både tid och kostnad. Trafikverkets respondenter ansåg också att entreprenörerna antagligen 17 skulle bygga mer hållbart ifall de visst att de även skulle underhålla anläggningen under en längre tid. Den här typen av större kontrakt ansågs kunna minska den inhemska konkurrensen eftersom flera av entreprenörerna skulle vara för små för att delta i en upphandling. Däremot skulle utländska entreprenörer kunna vara intresserade av projekt i den här storleken, vilket därmed skulle kunna öka konkurrensen. Tabell 3: Aktörernas åsikter kring fördelar och möjligheter med integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudandekontrakt för järnvägsinfrastruktur. Trafikverkets åsikter Entreprenörernas åsikter 
Annorlunda tankesätt hos entreprenö‐
rerna som kan leda till mer hållbara lös‐
ningar. 
Mer kreativt arbetssätt 
Ger ett helhetsperspektiv över livscy‐
keln för järnvägen. 
Leder till innovationsutveckling i bran‐
schen. 
Leder till lägre totalkostnad. 
Ger ett helhetsperspektiv över livscy‐
keln för järnvägen. 
Ger bättre/mer hållbara tekniska lös‐
ningar. 
Leder till lägre priser. 
Möjlighet att konkurrera i inköp och material. 
Lockar utländska entreprenörer. 
Samordningsvinster vid upphandling. 
Entreprenörerna skulle styra projekte‐
ringen bättre än Trafikverket. 5.4 Utmaningar och risker med integrerade produkt- och
tjänsteerbjudandekontrakt för järnvägsinfrastruktur
Tabell 4 presenterar de utmaningar som respondenterna identifierade. De kan alla kopplas till de osäkerheter och risker som finns kring integrerade produkt‐ och tjäns‐
teerbjudandekontrakt för järnvägsinfrastruktur. Många av de upplevda utmaningar‐
na och riskerna finns på grund av att branschen idag saknar kunskap och erfarenhet om den här typen av kontrakt. Utmaningarna kan delas in i tre kategorier relaterade till marknad, kontrakt och or‐
ganisation. Faktorerna kommer att förklaras kortfattat i den här sektionen men en mer omfattande förklaring av faktorerna finns i Lingegård (2012) kapitel 6‐8. 5.4.1 Kontrakt
Bland entreprenörerna fanns det olika uppfattningar om vilka utmaningar och risker som integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudandekontrakt innebär. Vissa ansåg att riskerna ökar medan andra att de minskar. Detta till trots ansågs riskdelningen mel‐
lan beställare och entreprenör, som en av de viktigaste kontraktsfrågorna. Respon‐
18 denterna från Trafikverket ansåg att den part som har störst möjlighet att påverka risken också ska ta ansvaret för den. Integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudandekon‐
trakt skulle innebära större risk för entreprenörerna, men vissa av entreprenörerna identifierat även fler möjligheter, och så länge dessa två faktorer var i balans skulle det inte vara ett problem. Entreprenörerna var överens om att risken måste vara kalkylerbar och att entrepre‐
nörerna inte kan stå för all risk. Risk är kopplat till prissättning och Trafikverket var oroade för att kontrakten skulle innebär högre priser, eftersom entreprenörerna kan‐
ske skulle ta betalt för den ökade risken. Det ökade risktagandet måste kompenseras med smartare lösningar. Entreprenörerna ansåg också att priset skulle öka på grund av risktagandet, men att det samtidigt skulle balanseras av konkurrensen. De ansåg även att risk är svårt att prissätta, och att det saknas erfarenhet av riskhantering. Om‐
förhandlingarna under avtalsperioden nämndes som ett sätt att minska osäkerheten. Trafikverket nämnde ett möjligt betalningssätt, ett där entreprenören får en ersätt‐
ning för underhåll, men att den minskar varje gång underhållsarbete utförs. Tabell 4: Sammanfattning av de faktorer som orsakar osäkerheter och risker för potentiell användning av integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudandekontrakt för järnvägsinfrastruktur (Lingegård, 2011). Marknad Kontrakt Organisation Minskad konkurrens  Minskat antal möjliga entre‐
prenörer  Marknadens mognad för integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudandekontrakt Kontraktsinnehåll  Lämpliga projekt  Material‐ och reservdelshan‐
tering Trafikverkets kultur  Konservativ  Uppdelad i två separata di‐
visioner  Saknar långsiktigt perspektiv för upphandling  Bristande dokumentation Kontraktslängd  Avvägning mellan avbetal‐
Störningar i leverantörskedjan ningstid på investering och  Långsiktig överlevnad för risktagande. entreprenörer och underle‐
 Osäkerheter verantörer Riskdelning Inlåsning av marknaden  Inga tidigare referenser för  Geografiskt område inlåst i beräkningar kontrakt under längre tid  Okunskap Prissättning  Fast eller rörligt pris  Risk för högre priser Tillit  Riskdelning  Transparens Kompetens  Trafikverkets kunskap att bedöma anbud  Entreprenörers kunskap om design och projektledning Utvärdering  Långsiktighet  Konkretisera funktionen Längden på ett integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudandekontrakt var en fråga som alla respondenter ansåg viktig. Enligt Trafikverket måste kontrakten vara så pass långa att entreprenörerna tvingas ta konsekvenserna i underhållsfasen för val som 19 gjorts under projekteringen och konstruktionen. Kontraktslängden kan till exempel bestämmas efter den ekonomiska livslängden på anläggningen eller livslängden för material. Entreprenörerna påpekar att ju längre kontrakten blir desto svårare blir de att beräkna. Andra frågor som togs upp av aktörerna var volymen på kontraktet, gränserna för kontrakten i förhållande till omgivande avtal etc. Entreprenörer beto‐
nade vikten av transparens och gemensamma mål för att integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudandekontrakt ska fungera. Funktionskraven för kontrakten var en annan faktor som många respondenterna tog upp. Respondenterna nämner svårigheterna med att definiera funktionskrav, samt att bestämma lämpliga sätt att mäta restvärdet av till exempel anläggningen. Entre‐
prenörerna betonade behovet av faktorer som är mätbara och faktorer som entrepre‐
nören kan påverka. Den sista faktorn angående själva kontrakten som diskuterades, var frågan kring ma‐
terialhanteringen. Om entreprenörerna själva skulle kunna välja material är Trafik‐
verket oroliga för att standardmaterial inte väljs, vilket enligt Trafikverket riskerar att leda till problem vid reservdelshanteringen. Om avtalen å andra sidan var längre än livslängden på materialet, skulle detta inte skapa några problem. Problemet är dock svårigheten att identifiera punkten där det skulle vara mest lönsamt att avsluta ett kontrakt och detta eftersom olika material har olika livslängd. 5.4.2 Marknad
Storleken på kontrakten, geografiskt och i fråga om omfattning och innehåll, är en viktig fråga för entreprenörerna. Kontrakten måste vara tillräckligt stor för att skapa den volym som krävs för investeringar, men å andra sidan kan allt för många stora kontrakt resultera i en låsning av marknaden. Något som skulle kunna riskera att vissa entreprenörer under flera år hamnar utanför marknaden. Detta skulle då kunna minska konkurrensen på en marknad där den redan är låg. En del entreprenörer skulle inte själv klara av ett integrerat produkt‐ och tjänsteer‐
bjudandekontrakt, istället skulle det eventuellt behövas båda generella entreprenör och järnvägsspecifika entreprenörer. Den senare har den tekniska kompetensen me‐
dan den generella har projektledningserfarenheten. Frågan om vem av entreprenö‐
rerna som skulle bli ansvarig för det integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudandekon‐
trakt var inte solklar för entreprenörrespondenterna. Respondenterna ansåg att integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudandekontrakt bara är möjligt för nya investeringar. Argumentet var att reinvesteringar skulle kräva in‐
formation om anläggningarna som idag inte finns dokumenterat på ett bra sätt. Detta skulle resultera i alltför många osäkerheter kring tillståndet för material och kompo‐
nenter. 5.4.3 Organisation
Ovan nämndes att entreprenörer antagligen kan behöva gå samman för att kunna genomföra ett integrerat produkt‐ och tjänsteerbjudandekontrakt. Gränssnittet mel‐
20 lan de två organisationerna när det gäller ansvar etc. identifierades som en svårighet av entreprenörerna. En annan organisatorisk utmaning är det faktum att entreprenörerna idag inte har egen kompetens inom projektering. Det innebär att till en början skulle samma kon‐
sulter som Trafikverket använder idag, användas även av entreprenörerna, men de skulle styra konsulterna bättre. Entreprenörernas förslag på uppbyggande av egen kompetens, var en kompetensbas internt för att förstå tekniken, alternativt en egen utvecklingsavdelning för att verkligen nå innovativa lösningar. Den långsiktiga överlevnaden för entreprenörer nämndes också som en utmaning. De tekniska entreprenörerna tror inte att långsiktiga resurser skulle vara ett problem om de hade ansvaret, men det skulle vara en annan historia för de generella entre‐
prenörerna som skulle vara beroende av de tekniska resurserna utanför deras orga‐
nisationer. En annan fråga som nämns av entreprenörer och som rör det långsiktiga perspektivet, var att intresset inom entreprenörernas organisation kan försvinna un‐
der kontraktet. Detta eftersom samma människor inte nödvändigtvis arbetar i orga‐
nisationen under hela perioden. Detta gäller därför att få kontinuitet i de integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudandekontrakten och att upprätthålla kompetensen inom organisationerna. Investeringsdivisionen och Trafikdivisionen inom Trafikverket fungerar som två se‐
parata divisioner, med mycket olika sätt att tänka. Integrerade produkt‐ och tjänste‐
erbjudandekontrakt skulle kräva mer samarbete dem emellan, vilket, enligt respon‐
denterna från Trafikverket, inte skulle göras utan friktion. Vidare beskriver de Tra‐
fikverkets organisation som teknikorienterad och konservativ, vilket är ett hinder för förändring. När det gäller kompetensen som krävs tror Trafikverkets respondenter att det mesta redan finns och att den stora utmaningen är att samordna den. Vikten av att förbättra dokumentation betonas dock. Detta behövs särskilt eftersom de per‐
soner som upphandlande ett långt kontrakt inte nödvändigtvis kommer att vara an‐
ställda under hela kontraktstiden. Entreprenörernas syn på Trafikverkets organisation är lik den ovan. Däremot ifråga‐
sätter vissa entreprenörer Trafikverkets kompetens att utvärdera anbud för integre‐
rade produkt‐ och tjänsteerbjudandekontrakt. Vidare tvivlar entreprenörerna på att Trafikverket kan släppa kontrollen och inte lägga sig i detaljer. Det behövs en annan typ av relation mellan Trafikverket och entreprenörerna, en relation som bygger på mer förtroende än den nuvarande. 5.5 Modell för utvärdering av potentiella ekonomiska och
miljömässiga förändringar från integrerade produkt- och
tjänsteerbjudanden
Då arbetet med att ta fram modellen som kopplar till FF4, som skett under våren 2012, fortfarande inte är klar (planeras vara klar i början av hösten 2012), så redovisas resultaten på ett mycket övergripande plan och utan detaljer. Resultatet från FF4 kommer att ligga till grund för FF5 och FF6 och modellen kommer att användas som 21 bas för att bygga scenarier och därmed kunna modullera olika förändringar och dess konsekvenser. Fokus är att utveckla en generell modell som tydligt visar järnvägsinf‐
rastrukturens olika nivåer för komponent, produkter och system. Figur 3 visar ett ar‐
betsutkast av modellen. Figur 3. Arbetsutkast till modell för utvärdering av potentiella ekonomiska och miljömässiga förändringar från integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudanden. 22 Modellen utvecklas baserat på resultaten från FF1‐FF3 i kombination med en littera‐
turstudie som har fokuserats på livscykelanalysmetodik och livscykelkostnadsana‐
lys. Exempel på litteratur som har varit relevant i detta arbeta är Uppenberg, Stripple et al. (2003), The International EPD Consortium (IEC) (2009), Stripple & Uppenberg (2010) och Grossrieder (2011). En viktig bas för framtagandet av modellen har också varit den mängd material som finns om Botniabanan. Utifrån den har arbetet fokuserats på att skapa en mer gene‐
rell modell utan att den blir för komplex. Den 1‐2 maj 2012, i samband med en intern workshop om TEiPJvg i Stockholm, ar‐
rangerad av Trafikverket gavs möjlighet att göra en avstämning av modellen med deltagarna. Värdefull input gavs som kommer att arbetas in i den slutliga modellen. Det som kvarstår att göra är att få fram vilka delar som anses vara oföränderliga, samt vilka delar som ska var i fokus. Vidare att komma fram till vilken nivå de po‐
tentiella förändringarna ska diskuteras och utvärderas. 23 24 6 Diskussion
De traditionella entreprenadkontrakten har fördelar såsom att vara en välkänd af‐
färsmodell som är enkel att beräkna för entreprenörer. Detta är i linje med tidigare forskning som säger att en fördel med utförandeentreprenader, är att rollerna för be‐
ställare och utförare är tydliga (Pakkala, 2002). Trafikverket vet exakt vad som kom‐
mer att byggas, men å andra sidan får man inte mer än man ber om, eftersom entre‐
prenören endast betalas för att följa specifikationerna. Detaljerade specifikationer är inte optimala för innovationer eftersom de vanligtvis sker i entreprenör och/eller le‐
verantörsnätverk (Pakkala, 2002). 6.1 Teknisk inlåsning och brist på informationsöverföring
Inom järnvägsinfrastrukturbranschen finns en standardiserad och dominerande de‐
sign för kontrakt och där fokus är på det lägsta priset. Dock bör fokus i standardise‐
ring även vara på effektivitet (Schilling & Esmundo, 2009), vilket inte är fallet för järnvägsindustrin. För närvarande är Trafikverket den enda aktören som har en helhetssyn och som har ansvar för järnvägsanläggningarna. Detta innebär att STA är den aktör som ska ha information om tillstånd anläggningarna, men som tidigare nämnts fungerar detta inte. Det finns inga incitament för entreprenörerna att leverera information om an‐
läggningen under eller efter entreprenadens genomförande. Kunskapen som entre‐
prenörerna har förs inte tillbaka till Trafikverket och projekteringskonsulterna, vilket medför en informationsasymmetri i branschen. Design och funktion i ett system kan förbättras genom att använda kunskap om systemets prestanda (Geyer & Davies, 2000), men i det här fallet saknas den återkopplingen som krävs. Detta innebär att nästa entreprenad startar på samma informationsnivå som tidigare entreprenad. Informationen skulle kunna resultera i effektivitetsvinster och teknisk utveckling, eftersom det är i konstruktionsfasen de stora besluten fattas, till exempel om hur resurserna ska användas under livscykeln (jfr Lewis & Gertsakis (2001)). Den teknik och design som väljs är inlåst under hela anläggningens livscykel. Samma standard väljs upprepade gånger eftersom det inte finns någon återkoppling som för tillbaka den genererade kunskapen och informationen. Detta är ett exempel på hur befintliga strukturer befäster befintlig teknik (jfr Perkins (2003)). 6.2 Utveckla en mer hållbar järnväg
Ett integrerat produkt‐ och tjänsteerbjudandekontrakt med ett fast pris skulle kunna ge incitament till bästa möjliga utnyttjande av de resurser som används (Meier et al., 2010). Livscykelperspektiv nämndes av aktörerna som ett möjligt sätt att uppnå en 25 mer hållbar järnväg eftersom avvägningar görs mellan bygg‐ och underhållskostna‐
der. Detta är i linje med tidigare forskning om infrastrukturprojekt (White A., 1999; Pakkala, 2002). För att uppnå en effektiv minskning av miljöpåverkan från anläggningarna måste miljöhänsyn införlivas redan i designfasen (Sakao, 2007). För järnvägsinfrastruktur‐
aktörerna ligger fokus på minskade kostnader och processeffektivitet, men indirekt leder detta även till minskning av miljöpåverkan. Entreprenörerna kommer att se till att anläggningen är så hållbar som möjligt för att minska underhåll och byte av re‐
servdelar, vilket innebär mindre användning av resurser som material och energi. Integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudandekontrakt med sitt holistiska synsätt, ger incitament för entreprenörer att optimera användningen av resurser, och därmed mer ekonomisk och miljömässig utveckling (jfr Lindahl (2006), Tukker & Tischner (2006)). 6.3 Inre motstånd och ny kompetens
En stor utmaning i det här fallet verkar vara den organisation och kultur som finns inom Trafikverket. Det finns brist på ett långsiktigt helhetsperspektiv i kombination med en intern motvilja att förändra och utveckla processerna för entreprenaderna. Utmaningen är relaterad till behovet av ett förändrat tänkesätt och intern marknads‐
föring jfr Sundin et al. (2009). Entreprenörerna behöver utveckla nya färdigheter för att kunna identifiera, utvärde‐
ra och hantera risker på lång sikt (Brady et al., 2005). Detta gäller även för Trafikver‐
ket eftersom det är där anbuden ska bedömas. Internt har entreprenörerna redan identifierat potentiella synergier inom den egna organisationen. Bygg‐ och under‐
hållfaserna skulle ha nytta av det faktum att all kunskap skulle vara i samma organi‐
sation och lösningar kan diskuteras ur ett livscykelperspektiv. Tidigare forskning har visat att projekt med en integrerad process för infrastruktur resulterar i att projekten har slutförts snabbare (Pakkala, 2002). För Trafikverkets del är det mer samarbete mellan divisionerna som krävs. 6.4 Förtroende och förbättrad informationsdelning
Aktörerna ser sig själva som parter med motsatta intressen. Det verkar finnas en brist på förtroende mellan parterna, vilket kan leda till ytterligare kostnader (jfr Bunduchi & Smart (2010)). Detta kan också innebära att de har konkurrerande mål, vilket är motsatsen till vad som rekommenderas för ömsesidiga vinster (Emden et al., 2006). Långsiktiga samarbeten kräver gemensamma intressen, delade risker och flexibilitet istället för att en sida tar alla risker (Nystén‐Haarala et al., 2010). Risk för oförutsäg‐
bara kostnader kan minskas genom tillgång till resurser, och förtroende i en affärsre‐
lation kan underlättas av att dela information (Ng & Nudurupati, 2009). Transparens och informationsdelning kommer att vara viktig för de integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudandekontrakten. Integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudandekontrakt skulle också ge incitament för dokumentation, eftersom entreprenören måste kunna 26 visa restvärdet av anläggningen i slutet av kontraktet, samt visa att kontraktet följer funktionskraven under kontrakt. Det finns risk att försörjningskedjan utsätts för störningar och detta faktum måste ac‐
cepteras och tas med i beräkningarna från leverantörens sida (Erkoyuncu et al., 2011). En störning skulle kunna vara en konkurs hos en underleverantör. Om entreprenörerna ska använda sina kunskaper för att förbättra infrastrukturen är det troligt att en del konkurrensfördelen är beroende av denna kunskap behålls inom företaget. Därför måste det finnas regler i avtalet om man ska handskas med detta så att kunskapen kan överföras till andra projekt utan att äventyra den innovativa ent‐
reprenörens intressen. Det kan till exempel vara en fördröjning för användning av kunskap för någon annan än den innovativa entreprenörens, alternativt att ekono‐
misk ersättning utgår till den innovativa entreprenören för användningen. 6.5 Modell för utvärdering av potentiella ekonomiska och
miljömässiga förändringar från integrerade produkt- och
tjänsteerbjudanden
Då arbetet ännu inte är slutfört så är det svårt att föra någon djupare diskussion om resultaten. Det som dock har framkommit är vikten av att förankra modellen så att de som ska använda den verkligen förstår dess syfte och den terminologi som an‐
vänds i den. Det är även viktigt att finna en lagom nivå i detaljeringsgraden så att den inte blir för komplex utan ett stöd för det vidare arbetet. 27 28 7 Slutsatser & rekommendationer
7.1 Brist på informations- och kunskapsöverföring
Traditionella entreprenadformer har fördelar som att vara en välkänd kontraktsform där de inblandade vet vad som förväntas av dem. Å andra sidan är kontrakten inte optimala för innovation och utveckling på grund av de detaljerade specifikationerna. Vidare är inlåsning av teknologi och brist på informations och kunskapsöverföring nackdelar med dagens tillvägagångssätt. Livscykeln på anläggningen bryts ner i många mindre kontrakt och kontinuitet saknas emellan dem, vilket skapar ineffekti‐
vitet. Entreprenörerna har inga incitament att dela med sig an kunskap och informa‐
tion under och efter kontraktet, vilket gör att ingen kunskapsåterföring sker till Tra‐
fikverket och de projekteringskonsulter som ska utforma kommande upphandlingar. Slutsatserna är i linje med de Riksrevisionen dragit i en rapport om upphandlingar och produktivitet (Riksrevisionen, 2012). Där framkommer det till exempel att bris‐
tande uppföljning av upphandlingarna, som en följd av en dåligt fungerande erfa‐
renhetsåterföring och otillräcklig konkurrens, var orsaker till att den förväntade pro‐
duktiviteten uteblivit. 7.2 Potential för Integrerade produkt- och tjänsteerbjudanden
Integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudanden har potential att minska kostnader och miljöpåverkan, till exempel genom förbättrad innovation, resurseffektivitet och in‐
formationsåterkoppling. Även om de ekonomiska fördelarna är den främsta driv‐
kraften för branschen, kan de potentiella miljöfördelarna ses som en positiv bieffekt. Vidare kräver integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudandekontrakt en förbättrad in‐
formationsöverföring, något som stimulerar innovation. Entreprenörerna skulle utgå från ett helhetsperspektiv och kunna påverka hela an‐
läggningens livscykel. De hoppas på att beställare skulle fokusera mindre på det ini‐
tiala inköpspriset och istället på den totala livscykelkostnaden i förhållande till kvali‐
teten för den givna lösningen. Flera utmaningar med integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudandekontrakt har dis‐
kuterats, och de flesta av dem härrör från risk‐ och osäkerhetsaspekter, som är en följd av långsiktiga kontrakt, och avsaknad av erfarenhet för det typen av kalkyler. Andra utmaningar gäller organisatoriska frågor som det faktum att aktörerna ser sig själva som parter med motsatta intressen och att det saknas förtroende dem emellan. Beställarens konservativa företagskultur gör det svårt att införa nya typer av avtal och förändringar skulle krävas för att ett livscykeltänkt skulle slå rot inom organisa‐
tionen. 29 7.3 Ekonomisk och miljömässig utvärdering krävs
Nästa steg i forskningsprojektet är att kvantitativt utvärdera potentiella ekonomiska och miljömässiga förändringar som sker vid implementering av integrerade produkt‐ och tjänsteerbjudanden. Med utgångspunkt i modellen i figur 3 kommer scenarier att tas fram för att modullera olika förändringar och dess konsekvenser. Den ekonomis‐
ka utvärderingen görs med hjälp av beräkning av livscykelkostnad medan den ut‐
värderingen av miljöpåverkan genomförs med hjälp av livscykelanalys. Tanken är att fastställa vilka faktorer det är som är viktiga i upphandlingarna för att nå effektivitet och produktivitet. Detta är i linje med Riksrevisionens som rekommenderar att fakto‐
rer som påverkar produktiviteten bör analyseras (Riksrevisionen, 2012). Slutligen kommer verktyg och riktlinjer för hur resultat och slutsatser ska komma till nytta i Trafikverkets upphandlingsprocess att utformas. Detta för att resultatet ska komma till nytta i framtida upphandlingar. 7.4 Rekommendationer och åtgärder
Med utgångspunkt i slutsatserna rekommenderas Trafikverket följande åtgärder för att utveckla sina upphandlingsspecifikationer. 
Trafikverket bör använda mindre specificerade förfrågningsunderlag, vilket ger mer utrymmer för att utnyttja den erfarenhet och kunskap som finns hos entreprenörerna. Detta kan göras genom att använda mindre detaljerade krav och tydligare användning av och fokus på funktionskrav. Trafikverket behö‐
ver utveckla sin förmåga att formulera tydliga och mätbara funktionskrav, samt att följa upp funktionskrav. 
Trafikverket bör involvera entreprenörerna tidigare i kontrakten. Om entre‐
prenörerna medverkar redan i projekteringsfasen finns potential att nå mer utveckling samt få mer användbara lösningar. Entreprenörerna kan till exem‐
pel potentiellt bidra med alternativa lösningsförslag innan allt för mycket lås‐
ningar har hunnit uppkomma i och med projekteringsfasen. 
Trafikverket behöver förbättra informations‐ och kunskapsåterföringen mel‐
lan olika entreprenader, för till exempel en viss sträcka, men även mellan olika projekt. En grundsten för detta är att Trafikverket måste förbättra kunskapen och dokumentationen om de egna anläggningars status. Detta skulle kunna ske genom att krav ställs i upphandlingen på att entreprenörerna, som redan idag har mycket av informationen, men saknar incitament för att delge den, kontinuerligt ska dokumentera och rapportera in anläggningarnas status till Trafikverket. Detta skulle lämpligtvis kunna göras genom ett av Trafikverket administrerat, centralt och genomtänkt system, i vilket entreprenörerna kan logga in. Avslutningsvis, Trafikverket behöver utveckla sin förmåga att följa upp projekt och på så sätt ta till vara på lärdomar. Om det finns ett centralt sy‐
stem som kontinuerligt uppdateras så kommer även en del av utvärderingen kunna ske kontinuerligt. 30 
Trafikverket bör arbeta med att förbättra relationen mellan beställare och ent‐
reprenörer. Om förtroendet förbättras krävs mindre detaljstyrning vilket leder till mer effektivitet. 
Trafikverket bör fortsatt undersöka möjligheten för nya mer livscykelperspek‐
tivorienterade entreprenadformer, till exempel integrerade produkt‐ och tjäns‐
teerbjudanden. Detta för att nå ökad resurseffektivitet och ökad innovation. I syfte att bygga upp sin kunskap om i vilka sammanhang olika entreprenadty‐
per lämpar sig bäst, bör de satsa på att genomföra ekonomiska och miljömäs‐
siga utvärderingar och jämförelser av dem. 
Trafikverket bör se över sina existerande ekonomiska ersättningsmodeller för att bygga in incitament i dem som stimulerar ökad resurseffektivitet. 31 32 8 Referenser
Brady, A., A. Davies, et al. (2005). "Creating value by delivering integrated solutions."
International JOurnal of Project Management 23(5): 360–365.
Bunduchi, R. & A. U. Smart (2010). "Process Innovation Costs in Supply Networks: A
Synthesis R. Bunduchi & A.U. Smart Process Innovation Costs in Supply Networks."
International Journal of Management Reviews 12(4): 365-383.
Creswell, J. W. (2009). Research Design: Qualitative, Quantitative, and Mixed Methods
Approaches. USA, SAGE Publications.
Dobers, P. & R. Wolff (1999). "Eco-efficiency and dematerialization: Scenarios for new
industrial logics in recycling industries, automobile and household appliances."
Business Strategy and the Environment 8(1): 31-45.
Emden, Z., R. J. Calantone, et al. (2006). "Collaborating for new product development:
Selecting the partner with maximum potential to create value." Journal of Product
Innovation Management 23(4): 330-341.
Erkoyuncu, J., R. Roy, et al. (2011). "Understanding service uncertainties in industrial
product–service system cost estimation." The International Journal of Advanced
Manufacturing Technology 52(9): 1223-1238.
FIA. (2011). "About FIA. www.fiasverige.se." Retrieved 2011-10-09, 2011.
Geyer, A. & A. Davies (2000). "Managing project–system interfaces: case studies of railway
projects in restructured UK and German markets." Research Policy 29(7–8): 9911013.
Grossrieder, C. (2011). Life-Cycle assessment of Future Highspeed Rail in Norway. Master,
Norwegian University of Science and Technology.
Kowalkowski, C. (2008). Managing the Industrial Service Function. Doctoral, Linköpings
universitet.
Kowalkowski, C., D. Kindström, et al. (2009). "Managing industrial service offerings in
global business markets." Accepterad för publication i International Journal of
Services Technology and Management.
Kvale, S. (1997). Den kvalitativa forskningsintervjun. Lund, Sweden, Studentlitteratur.
Lekvall, P. & C. Wahlbin (2001). Information för marknadsföringsbeslut. Göteborg, Sweden,
IHM Publishing.
Lewis, H. & J. Gertsakis (2001). Design+environment: a guide to designing greener goods.
Sheffield, Greenleaf publishing.
Lindahl, M., E. Sundin, A. Öhrwall Rönnbäck, G. Ölundh, J. Östlin, (2006). Integrated
Product and Service Engineering – the IPSE project. Changes to Sustainable
Consumption, Workshop of the Sustainable Consumption Research Exchange
(SCORE!) Network (www.score-network.org), supported by the EU’s 6th Framework
Programme, Copenhagen, Denmark.
33 Lindahl, M., T. Sakao, et al. (2009). Business Implications of Integrated Product and Service
Offerings. CIRP Industrial Product-Service Systems (IPS²) Conference. Cranfield
University, Cranfield.
Lindahl, M., A. Öhrwall Rönnbäck, et al. (2009). Business Implications of Integrated Product
Service Offerings and Resulting Potential Engineering Issues. In Proceedings of the
17th International Conference on Engineering Design ICED09, Stanford, USA.
Lindahl, M. & G. Ölundh (2001). The Meaning of Functional Sales. Life Cycle Engineering:
Challenges and Opportunities: 8th International Seminar on Life Cycle Engineering,
Varna, Bulgaria, CIRP.
Lingegård, S. (2009). Kartläggning av svenska företag som erbjuder Integrerade Produkt- och
TjänsteErbjudanden. Linköping, Sweden, Linköping University.
Lingegård, S. (2011). Identification of Risks related to Integrated Product Service Offerings
of Rail Infrastructure. Linköping.
Lingegård, S. (2012). Integrated Product Service Offerings for Rail Infrastructure: potential
benefits and challenges. Licentiate, Linköping University.
Lingegård, S., T. Sakao, et al. (2011). Theoretical Environmental Comparison of Integrated
Product Service Offerings vs Traditional Sales. 7th International Symposium on
Environmentally Conscious Design and Inverse Manufacturing (EcoDesign 2011).
Kyoto.
Meier, H., R. Roy, et al. (2010). "Industrial Product-Service Systems—IPS²." CIRP Annuals Manufacturing Technology 59(2): 607-627.
Merriam, S. B. (1994). Fallstudien som forskningsmetod (Case Study Research in Education).
Lund, Studentlitteratur.
Mont, O. & A. Tukker (2006). "Product-Service Systems: reviewing achievements and
refining the research agenda." Journal of Cleaner Production 14(17): 1451-1454.
Ng, I. C. L. & S. S. Nudurupati (2009). "Outcome-based service contracts in the defence
industry-mitigating the challenges." Journal of Service Management 21(5): 656-674.
Nilsson, J.-E. (2009). Nya vägar för infrastruktur. Stockholm, SNS Förlag.
Nystén-Haarala, S., N. Lee, et al. (2010). "Flexibility in contract terms and contracting
processes." International Journal of Managing Projects in Business 3(3): 462-478.
Olander, S., K. Widén, et al. (2010). FIA:s förändringsmätning av anläggningssektorn i
Sverige: Resultat för 2010.
Pakkala, P. (2002). Innovative Project Delivery Methods for Infrastrucutre. Helsinki, Finnish
Road Enterprise.
Perkins, R. (2003). Technological lock-in. Internet Encyclopedia of Ecological Economics,
International Society of Ecological Economics.
Riksrevisionen (2012). Trafikverkets upphandling av vägar och järnvägar– leder den till hög
produktivitet?, Riksrevisionen.
Sakao, T. (2007). "A QFD-centred design methodology for environmentally conscious
product design " International JOurnal of Production Research 45(18-19): 4143-4162.
Sakao, T., T. Larsson, et al., Eds. (2010). Proceedings of CIRP IPS² Conference 2010.
Linköping, Sweden, Linköping University.
Sakao, T. & M. Lindahl, Eds. (2009). Introduction to Product/Service-System Design.
London, Springer.
34 Sakao, T. & E. Sundin (2009). Analysis of Integrated Product and Service Offerings from
current perspectives of providers and customers. CIRP IPS² Conference. Cranfield.
Schilling, M. A. & M. Esmundo (2009). "Technology S-curves in renewable energy
alternatives: Analysis and implications for industry and government." Energy Policy
37(5): 1767-1781.
Statskontoret (2009). Sega gubbar? En uppföljning av Byggkommisionens betänkande
"Skärpning gubbar!".
Stripple, H. & S. Uppenberg (2010). Life cycle assessment of railways and rail transport application in environmental product declaration (EPDs) for the Bothnia Line.
Sundin, E., M. Lindahl, et al. (2010). Environmental and Economic Benefits of Industrial
Product/Service Systems. CIRP IPS2 Conference. Linköping, Sweden.
Sundin, E., M. Lindahl, et al. (2009). "Product Design for Product/Service Systems : design
experiences from Swedish industry." Journal of Manufacturing Technology
Management 20(5): 723-753.
Svensson, N. (2006). Life-Cycle Considerations for Environmental Management of the
Swedish Railway Infrastructure. Doctorial thesis Doctorial, Linköping University.
Svensson, N. & M. Eklund (2007). "Screening of environmental pressure from products in the
Swedish railway infrastructure: Implications for strategic environmental
management." Resources, Conservation and Recycling 52(2): 248-265.
The International EPD Consortium (IEC) (2009). Product Category Rules (PCR) for
preparing an Environmental Product Declaration (EPD) for Interurban railway
transport services of passengers UN CPC 6421, Railway transport services of freight
UN CPC 6512 and Railways UN CPC 53212. PCR 2009:03.
Tukker, A. & U. Tischner (2006). New Business for Old Europe. Sheffield, Greenleaf
Publishing.
Uppenberg, S., H. Stripple, et al. (2003). Miljödeklarerad infrastruktur - Metodutveckling för
miljöbedömning av infrastruktursystem, IVL Svenska miljöinstitutet AB.
White A., L., Stoughton M., Feng L. (1999). Servicizing: The Quiet Transistion to Extended
Product Responsibility. Boston, Tellus Institute.
Yin, R. K. (2009). Case Study Research: Design and Methods. London, SAGE Publications.
Öhrwall Rönnbäck, A., M. Lindahl, et al. (2009). Integrated Product Service Engineering:
Strategic Issues for the Small Manufacturing Firm. CIRP International Conference on
Manufacturing Systems. Grenoble.
35 36 Appendix 1
Intervjuguider
Intervjuguide: beställaren
Introduktion
1. Vilka former av upphandling används i dagsläget för ”tågrelaterad” upphandling; spår,
underhåll etc.?
x Olika former för olika situationer?
x Balansen emellan, trender
x Funktionsupphandling? Med helhetsåtagande?
x Vilken typ av funktionsupphandlingar har hittills gjorts?
x Underhåll
x Hur långa underhållskontrakt idag? Varför?
2. Vad har hittills gjorts i form av funktionsentreprenader? (Arlandabanan, Botniabanan).
Planeras?
x Arlandabanan: har du någon åsikt om hur den upphandlingen har sköts? Problem?
Utmaningar?
3. Vad är din definition av funktionsupphandling med helhetsåtagande?
x Vad ingår?
4. Vilka hinder och utmaningar finns i dagläget när det gäller upphandling? För respektive typ
av upphandling?
x Ersättning
x Incitament för utveckling, bli klar i tid etc.
x Riskhanering
x Ansvarsfördelning
x Organisationsmässigt; kompetens, ledning etc
5. Vilka hinder och utmaningar är kopplade till funktionsupphandling?
x Ersättning
x Riskhanering
x Ansvarsfördelning
x Organisationsmässigt; kompetens, ledning etc
x Järnvägssektorn hårt styrd av krav och specifikationer, möjligt med nya innovationer
med f.e.?
6. Vilka fördelar skulle finnas med funktionsupphandling?
x Incitament för utveckling, bli klar i tid etc.
7. Hur skulle funktionsentreprenad påverka användningen av teknik, teknikutveckling?
8. Vilken typ av entreprenad i framtiden? Vilka problem med nuvarande entreprenadform
skulle ett byte lösa?
9. Ser du funktionsupphandling som ett framtidsscenario?
x Med helhetsåtagande
x Med offentligt privat samverkan
10. Vad skulle krävas för att Banverket skulle börja med funktionsupphandling med
helhetsåtagande (projektering, bygg, underhåll)?
Kontrakt
11. Hur långa är kontrakten idag?
12. Hur långa bör kontrakten vara för funktionskontrakt?
x Hur långa kontrakt, till reinvestering behövs?
x Öka incitament för utveckling, livscykelkostnader etc.
13. Finns det regleringar av kontraktslängd när det gäller offentlig upphandling?
14. Ser du något problem med längden på den här typen av kontakt? Vilka?
x Noggrannhet, exakthet
x Krav ändras efter hand: politiska mål, miljökrav etc.
15. Mindre detaljstyrning av kontraktet, men funktionskrav och ersättning etc. Kommer
anbudssprocessen ta längre eller kortare tid tror du?
x Blir den dyrare/billigare? För beställare/entreprenör?
16. I vissa kontrakt i Storbritannien har man infört omförhandlingar av vissa delar med jämna
mellanrum (5 år), är det något du anser kan vara nödvändigt? Hur långa skulle intervallerna
vara? Vad skulle behöva omförhandlas?
17. Finns det risker kopplade i kontraktlängden? För entreprenör/beställare?
18. Vilka fördelar och nackdelar finns det med att använda sig av så långa kontrakt?
x Klar budget i fler år?
x Risk blir avbetalningsplan? Äter upp budgeten i år framöver?
x Längre kontrakt innebär färre upphandlingar, kommer det att minska kostnaderna?
Kostnad, ersättning och risker
19. Hur ser finansieringen ut idag?
20. Hur skulle finansieringen se ut?
x Hur ser du på finansieringsalternativet Privat offentlig samverkan?
x Lägg in förklaring
21. Hur beräknas (skulle beräknas) ersättning och kostnader för erbjudanden (kontrakt) under
användning? Vilka svårigheter finns här?
x Ersättning vid färdigställande av anläggningen
x Tillgänglighetsbaserad modell (Finland), drift och underhållsstandard samt
tillgänglighet
x Avdrag/bonus: ökad säkerhet, extraordinär trafikbelastning
x Hur prissätta fördelar och nackdelar när funktionskraven uppfyllts eller inte?
x Trafiksäkerhet: olycksdata per år? Uppmuntra entreprenören till olyckreducerande
verksamhet.
x Vid fast pris, finns det risk för att leverantören bakar in all risk och sätter ett högt pris?
x All risk på entreprenören, men få incitament för prestanda.
22. Finns det reglering av ersättning etc genom offentlig upphandling? (hur ersättning beräknas
etc)
23. Hur sätter entreprenören ett fast pris som täcker risker men som samtidigt är
konkurrensmässigt?
x Osäkerhet i kostnad
x Osäkerhet ligger i underhåll och drift
24. Vilken grad av transparens skulle behövas för att kunna bedöma erbjudandena prismässigt
etc?
25. Hur skulle räntor och vinst hanteras?
26. Var skulle gränserna gå mellan beställare och entreprenör? Risker, ansvar etc?
27. Vad behövs för att kunna avgöra risker och ersättning?
x Historisk data, finns det tillägnligt för både beställare och entreprenör för
beräkningar?
Organisation
28. Vilka funktioner eller delar av organisationen deltar i upphandlingsarbetet idag?
29. Vilka organisationsförändringar kommer att krävas hos Banverket?
x Vilka delar av organisationen kommer att behöva förändring? Hur?
x Hur ser samspelet ut mellan inblandade delar idag? Kommer samspelet mellan delarna
förändras?
x Skulle det krävas mer samarbete mellan investerings- och leveransdivision
(jobbar ihop redan idag för förfrågningsunderlagen?)? På vilket sätt?
Problem/utmaningar kring detta?
30. Kommer det behövas ny kompetens i organisationen för att genomföra
funktionsupphandlingar?
x Vilken då? (prissätta risker, bedöma kalkyler, juridisk expertis etc)
x Finns den i organisationen?
x Finns den hos entreprenörerna?
31. Management av kunskap, stanna kvar i organisationen, finns det rutiner för att bevara
kunskap? Förhindra individberoende.
x Livscyklerna är långa, längre än ett arbetsliv, hur bevara kunskapen i företaget utan att
vara beroende av minne och kunskap hos individer?
x Kommer kompetensen att minska?
32. Banverkets organisation kommer att ha mindre detaljkontroll, kommer detta att skapa några
problem i organisationskulturen?
x Var skapas värde
33. Har Bv den organisation som behövs för att genomföra funktionsentreprenader?
x Om funktionsentreprenad kan underlätta för innovationer, vad görs för att ta hand om
dem? Organisation för det?
34. Funktionskontrakt innebär att man frångår detaljstyrning. Banverkets verksamhet är styrt av
ett teknisk regelverk, hur kommer det att går ihop med funktionskrav?
x problem; kontraktsmässigt, organisationsmässigt-attityder?
Entreprenörer
35. Vad kommer att krävas av leverantörer, entreprenörer och underentreprenörer, till skillnad
från idag?
36. Har entreprenörerna den organisation som behövs för att genomföra
funktionsentreprenader?
37. Vilka organisationsförändringar kommer att krävas hos entreprenören?
x Koordinera underleverantörer
x Projektorganisation
38. Vilka krav ska ställas på entreprenörens organisation i anbudet?
x Kan detta i så fall göra att nya entreprenörer har svårare att ge anbud?
39. Kommer relationen mellan beställare och entreprenör förändras?
x Hur då? Vilka utmaningar?
40. Hur påverkar funktionsentreprenader potentiellt entreprenörsmarknaden?
x Krävs det eventuellt en gradvis övergång till funktionsentreprenader för att
entreprenörerna ska kunna växa med uppgiften? På så sätt få med fler entreprenörer
och inte endast bli beroende av ett par?
x Möjlighet att en större andel utländska företag ger anbud? Ett sätt att öka
konkurrensen igen?
x Flera budgivningar samtidigt?
x Avtalen kräver mycket förberedelser, dyrare Æfärre företag deltar? Hur underlätta?
x Från Årsredovisningen: Bv arbetar aktivt för att bidra till goda förutsättningar för
entreprenörsmarknaden (underhåll). Hur ser detta arbete ut?
41. Hur många entreprenörer finns det idag i Sverige och utomlands som skulle kunna utföra en
funktionsentreprenad?
x Hur avgörs det?
x Kluster/storlek/kompetens?
x Antal entreprenörer som klarar av en funktionsentreprenad? Minst antal som är
acceptabelt för konkurrens?
42. Har du några kontakter till entreprenörer som jag skulle kunna kontakta för att få deras
perspektiv på funktionsentreprenader?
Intervjuguide: entreprenör
Introduktion
1. Vilka former av upphandling används i dagsläget för ”tågrelaterad” upphandling; spår,
underhåll etc.?
x Olika former för olika situationer?
x Balansen emellan, trender
2. Funktionsupphandling? Med helhetsåtagande?
x Har Företag X utfört någon typ av funktionsupphandlingar har hittills gjorts?
x Underhåll
x Hur långa underhållskontrakt idag? Varför?
3. Vad är din definition av funktionsupphandling med helhetsåtagande?
x Vad ingår?
4. Vilka hinder och utmaningar finns i dagläget när det gäller upphandling? För respektive typ
av upphandling?
x Ersättning
x Incitament för utveckling, bli klar i tid etc.
x Riskhanering
x Ansvarsfördelning
x Organisationsmässigt; kompetens, ledning etc
5. Vilka hinder och utmaningar är kopplade till funktionsupphandling?
x Ersättning
x Riskhanering
x Ansvarsfördelning
x Organisationsmässigt; kompetens, ledning etc
6. Järnvägssektorn hårt styrd av krav och specifikationer, möjligt med nya innovationer med
f.e.?
7. Vilka fördelar ser du med funktionsentreprenad?
x Incitament för utveckling, bli klar i tid etc.
8. Hur skulle funktionsentreprenad påverka användningen av teknik, teknikutveckling?
9. Har det tidigare funnits problem som har lösts mha förändrad upphandlingsform?
10. Vilken typ av entreprenad i framtiden? Vilka problem med nuvarande entreprenadform
skulle ett byte lösa?
11. Ser du funktionsupphandling som ett framtidsscenario?
x Med helhetsåtagande
x Med offentligt privat samverkan
12. Vad skulle krävas för att Banverket skulle börja med funktionsupphandling med
helhetsåtagande (projektering, bygg, underhåll)?
Kontrakt
13. Hur långa är kontrakten idag?
14. Hur skulle affärsmodellen se ut för funktionskontrakt med helhetsåtagande?
x Vinst
x Styrning av bonus
15. Hur långa bör kontrakten vara för funktionskontrakt?
x Hur långa kontrakt, till reinvestering behövs?
x Öka incitament för utveckling, livscykelkostnader etc.
x Långsiktig planering?
16. Finns det regleringar av kontraktslängd när det gäller offentlig upphandling?
17. Ser du något problem med längden på den här typen av kontakt? Vilka?
x Noggrannhet, exakthet
x Krav ändras efter hand: politiska mål, miljökrav etc.
18. Mindre detaljstyrning av kontraktet, men funktionskrav och ersättning etc. Kommer
anbudssprocessen ta längre eller kortare tid tror du?
x Blir den dyrare/billigare? För beställare/entreprenör?
19. I vissa kontrakt i Storbritannien har man infört omförhandlingar av vissa delar med jämna
mellanrum (5 år), är det något du anser kan vara nödvändigt? Hur långa skulle intervallerna
vara? Vad skulle behöva omförhandlas?
20. Finns det risker kopplade i kontraktlängden? För entreprenör/beställare?
Kostnad och ersättning
21. Hur ser finansieringen ut idag?
22. Hur skulle finansieringen se ut?
x Hur ser du på finansieringsalternativet Privat offentlig samverkan?
x Lägg in förklaring
23. Hur beräknas (skulle beräknas) ersättning och kostnader för erbjudanden (kontrakt) under
användning? Vilka svårigheter finns här?
x Ersättning vid färdigställande av anläggningen
x Tillgänglighetsbaserad modell (Finland), drift och underhållsstandard samt
tillgänglighet
x Avdrag/bonus: ökad säkerhet, extraordinär trafikbelastning
x Hur prissätta fördelar och nackdelar när funktionskraven uppfyllts eller inte?
x Trafiksäkerhet: olycksdata per år? Uppmuntra entreprenören till olyckreducerande
verksamhet.
x Hur sätter en entreprenör ett fast pris som täcker risker men som samtidigt är
konkurrensmässigt?
x Osäkerhet i underhåll och drift
x All risk på entreprenören, men få incitament för prestanda.
x Långa kontrakt istället för flera kortare, blir det billigare? Färre upphandlingar tex.
24. Finns det reglering av ersättning etc genom offentlig upphandling? (hur ersättning beräknas
etc)
25. Hur sätter entreprenören ett fast pris som täcker risker men som samtidigt är
konkurrensmässigt?
x Osäkerhet i kostnad
x Osäkerhet ligger i underhåll och drift
26. Vilken grad av transparens skulle behövas för att kunna bedöma erbjudandena prismässigt
etc?
27. Hur skulle räntor och vinst hanteras?
28. Var skulle gränserna gå mellan beställare och entreprenör? Risker, ansvar etc?
29. Vad behövs för att kunna avgöra risker och ersättning?
x Historisk data, finns det tillägnligt för både beställare och entreprenör för
beräkningar?
30. Vilka fördelar och nackdelar finns det med att använda sig av så långa kontrakt?
x Klar budget i fler år?
x Risk blir avbetalningsplan? Äter upp budgeten i år framöver?
x Längre kontrakt innebär färre upphandlingar, kommer det att minska kostnaderna?
Organisation
31. Hur arbetar organisationen idag? Vilka funktioner eller delar av organisationen deltar i
erbjudanden mot Banverket?
x I anbudsfasen, under erbjudandets användande?
32. Skulle det krävas förändringar i organisationen?
x Kultur, attityder, struktur?
33. Kommer det behövas ny kompetens i organisationen för att genomföra den här typen av
helhetsåtagnden?
x Vilken då? (prissätta risker, bedöma kalkyler, juridisk expertis etc)
x Koordinera underleverantörer
x projektorganisation
x Finns den i organisationen?
34. Management av kunskap, stanna kvar i organisationen, finns det rutiner för att bevara
kunskap? Förhindra individberoende.
x Livscyklerna är långa, längre än ett arbetsliv, hur bevara kunskapen i företaget utan att
vara beroende av minne och kunskap hos individer?
x Kommer kompetensen att minska?
35. Kan det komma att krävas samarbete med andra entreprenörer för att erbjuda
helhetsåtaganden?
36. Har Bv den organisation som behövs för att genomföra funktionsentreprenader?
37. Vilka krav ska ställas på entreprenörens organisation i anbudet?
38. Kommer relationen mellan beställare och entreprenör förändras?
x Hur då? Vilka utmaningar?
Entreprenörsmarknaden
39. Hur påverkar funktionsentreprenader potentiellt entreprenörsmarknaden?
x Krävs det eventuellt en gradvis övergång till funktionsentreprenader för att
entreprenörerna ska kunna växa med uppgiften? På så sätt få med fler entreprenörer
och inte endast bli beroende av ett par?
x Flera budgivningar samtidigt?
x Avtalen kräver mycket förberedelser, dyrare Æfärre företag deltar? Hur underlätta?
40. Hur många entreprenörer finns det idag i Sverige och utomlands som skulle kunna utföra en
funktionsentreprenad?
x Hur avgörs det?
x Kluster/storlek/kompetens?
x Antal entreprenörer som klarar av en funktionsentreprenad? Minst antal som är
acceptabelt för konkurrens?
41. Problem med att ha flera underleverantörer företaget är beroende under hela livscykeln?
Om en leverantör drar sig ur/går i konkurs etc?
x Kan undvikas mha observation/kontroll av supply chain för att ingripa innan problemet
inträffar
Har du några kontakter till entreprenörer som jag skulle kunna kontakta för att få deras
perspektiv på funktionsentreprenader
Appendix 2
Lingegård, S. (2009) PSS for rail and road infrastructure a literature study. Linköping
University–IEIReportNumberLIUIEIR10/0112—SE.
P SS for rail and road infrastructure
- a literature study
Sofia Lingegård
Rapport
Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling
Industriell miljöteknik
LIU-IEI-R-- 10/0112—SE
2010
Abstract
The productivity development for rail and road infrastructure has been weak for a longer
period of time and some explanation can be found in the traditional contracts used with little
room for incentives for innovation and development for the contractor. In cooperation with
the Swedish Transport Administration a project was launched to investigate the possibility for
Product Service System, PSS contracts within the rail infrastructure in Sweden to develop the
current praxis. The first step in this study is to investigate benefits and challenges with PSS
contracts using a literature study.
The ongoing PSS projects show positive outcomes so far, even though it is too early to
evaluate the whole process. The most significant benefits with PSS contracts for rail
infrastructure are development of technologies, increased efficiency and cost reductions,
potentially new innovations, a life cycle perspective providing incentives for environmental
consideration and closer relationships between procurer and contractor. It is not straight
forward to change to this new way of contracting and to obtain the benefits several challenges
have to be overcome such as changes in the work processes, risk allocation and to find a
suitable the price mechanism.
Contents
1
Introduction .................................................................................................................................... 1
2
Method ........................................................................................................................................... 3
3
The Swedish Transport Administration .......................................................................................... 5
4
Product Service System: once concept – several names ................................................................ 7
5
Examples of PSS for procurement of infrastructure ....................................................................... 9
6
Benefits with PSS for rail and road infrastructure ........................................................................ 13
7
Challenges with PSS for rail and road infrastructure .................................................................... 15
8
Concluding discussion ................................................................................................................... 18
9
Conclusion and further research .................................................................................................. 23
1 Introduction
The productivity development in the construction industry, such as road and rail
infrastructure, has been weak for a longer period of time, possibly due to the traditional form
of contracting used [1] and the last years these traditional forms for operation and
maintenance have caused increased costs and resulted in an increased interest for new
contracting types [2]. Construction contracts are currently used to a large extent in Sweden
but this type of contracts has short-comings concerning weak incentives for development of
the procedures [3]. Interviews with managers at the Swedish Transport Administration,
former the Swedish Rail Administration (more detailed information in Section 3) are in line
with this argument claiming the major obstacles for technical development and little room for
innovation due to too detailed specification of how to do things [4]. This gives the procurer a
reason to design the contracts to produce more incentives for cost efficiency [3]. It is also in
the strategy of the Swedish Transport Administration to improve the cost efficiency of the
maintenance by improving the conditions already in the development phase and to perform
maintenance as efficient as possible considering the whole life cycle of the products [5] . One
way of doing this could be with another type of contracting. Performance contracting gives
better incentives for contractors to develop the product by e.g. find a better balance between
building and maintaining costs [6]. The contractor is responsible to deliver an agreed-on
function and can decide how this should be done, and the contractor will have to weight
building costs to future maintenance cost which should provide a cheaper solution for both
procurer and contractor [6]. This type of contracting, when the customer only pays when
outcomes have been delivered instead of traditionally tasks and activities, is also called
Product Service Systems, PSS [7]. A more extensive review of this type of contracting can be
found in Section 4.
This is the starting point of the DORIS (Development of (Integrated product service)
Offerings for Rail Infrastructure Systems) project which was launched in cooperation with the
Swedish Transport Administration to investigate the possibility for PSS contracts within the
rail infrastructure in Sweden. The aim of this project is to support Swedish Transport
Administration to find new ways to improve their procurement of the rail infrastructure. The
first step in this study is to investigate possibilities and challenges with PSS contracts for road
and rail infrastructure. This paper will focus on the initial literature study and has the
following objective.
1.1.Objective
The objective of this paper is to investigate the current state for rail infrastructure
procurement for the Swedish Transport Administration as well as look in to issues related to
performance contracting for the rail infrastructure. This gives the following research
questions:
1. What types of contracts are currently used when procuring rail and road
infrastructure?
It is of importance to gain insight of the present way of working with procuring in the
area of rail infrastructure on performance contracts or long-term contracts and
thereby relate these examples with examples for rail infrastructure.
2. What benefits are there for implementation of PSS contracts when procuring rail and
road infrastructure?
1
What could this type on contracting bring to rail infrastructure procurement when it
has created benefits when implemented in other areas such as road construction?
3. What challenges are there in the implementation of PSS contracts when procuring rail
and road infrastructure?
A new type of contracting implies a new way of thinking and thereby changes are
necessary which can prove to be a challenge for the actors.
1.2.Limitations
A major issue concerning PSS contracts is how to define the performance requirements and
subsequently measure the result. These issues will not be the focus of this paper but will
instead be discussed in a future paper.
1.3.Paper overview
This paper will start with a section describing the method used to perform the literature study
followed by Section 3 presents an overview over the Swedish Transport Administration as
well as a brief review of construction contracts and service contracts. Section 4 is presenting a
review of the different names for PSS contracts and concludes that PSS contracts are the name
that will be used in this paper. Section 5 presents the examples of PSS contracts for rail and
road infrastructure. Section 6 introduces the reader to benefits with PSS contracting while
Section 7 talks about the challenges for the same type of contracting. Subsequently, Section 8
includes a concluding discussion comparing the benefits and challenges found in the literature
with the reviewed examples. Finally, Section 9 presents the concluding remarks as well as
suggestions for further research.
2
2 Method
The starting point for the literature study was an introductory interview with an employee at
the Swedish Transport Administration, well informed with the working process in the
organization, to gain sufficient knowledge within which areas to start searching for literature
for this study. The search was divided into three steps to make sure that the objectives of the
study would be fulfilled. The aim for step 1 was broad and focused on gaining knowledge
concerning different contracting forms used for infrastructure. Step 2 was more focused on
one special type of contracting, namely PSS contracting. The characteristics and examples of
this type of contracting were the objective of this step. The final step focused on possibilities
and challenges for PSS contracts.
2.1 The literature search
The literature search was performed in databases such as Science direct and Scopus as well as
in journals available through the Linköping University library. Information from the Swedish
Transport Administration, from e.g. former Swedish Rail Administration and the former
Swedish Road Administration has been used. Furthermore, home pages for other
organizations of interest, both in Sweden and abroad, have been used to retain information.
No geographical limits have been used when searching for literature, instead the search has
included literature from several continents even though some of it is not included in this
paper. This is partly due to the difficulty to judge the quality and partly since the conditions
for the contracts were far from the ones in Sweden and therefore not relevant in this study.
The references used are published scientific papers, reports and books.
2.2 Quality of literature
Literature reviewed includes several different kinds of sources; scientific articles, reports,
home pages, master thesis as well as doctoral and licentiate thesis. The information has, when
it was possible, been triangulated using different sources. However, the information
concerning the use of PSS contracts for rail and road infrastructure is limited to just a few
sources. This could imply that the information is biased but the main information is retrieved
from the Swedish National Road and Transport Research Institute which states on its web
site: “VTI, Swedish National Road and Transport Research Institute, is an independent and
internationally prominent research institute within the transport sector.”[8]
2.3 Analyzing the literature
Before analyzing the literature an overview of the Swedish Transport Administration is
presented followed by a brief discussion of the different concepts of contracts, where PSS was
decided to be the concept to proceed with, as well as a short description of the examples of
PSS contracts found in the literature search. The literature is presented and analyzed in two
separate section; benefits as well as challenges for PSS for rail and road infrastructure. For
some areas discussed only one or a few of the examples provided specific information and the
others are therefore left out. The section analyzing the challenges is significantly longer than
the one concerning the benefits depending on the more extensive and detailed information for
this area. The challenges are however mostly concerning the implementation of the contracts
and are not questioning the benefits.
Subsequently the concluding discussion has the ambition to answer to the research questions
posed in the introduction by drawing conclusions from the comparison between the examples
presented. The difference in the level of details between the presented examples of projects
3
results in them not being entirely comparable. On the other hand the comparison still is
feasible for most of the issues and provides an overview of issues for further research.
4
3 The Swedish Transport Administration
During this literature review major changes have occurred for the organization of the Swedish
Rail Administration. The organization is now part of a larger administration called the
Swedish Transport Administration where the Swedish Road Administration, the Swedish
Maritime Administration as well as the Swedish Institute for Transport and Communications
Analysis also belong as from April 1st 2010. In total the Swedish Transport Administration
employs 6500 people and has regional and local offices all around Sweden and a main office
in Borlänge. [9]
The Swedish Rail Administration is responsible for 80 % of the total rail system in
Sweden[10]. Since 2001 the Swedish Rail Administration has exposed its maintenance
contracts to competitions, before only the internal organization, Banverket production,
performed the maintenance contracts. In the end of 2009, 88 % (measured in track distance)
of the maintenance had been exposed to competitive procurement [11], but Infranord (former
Banverket production) is still the dominate actor[10]. The competitive procurement has
resulted in reduction in costs for the maintenance [11]. Despite this the maintenance costs are
increasing and in 2008 the maintenance costs and the re investment cost made up over 50 %
of the cost for new investments [11]. In 2009 the Swedish Rail Administration procured a
large part of the operation and maintenance with performance contracts where a defined
performance level is set before and then it is up to the contractor to determine what activities
to realize [12]but this only concerned the maintenance and not the whole life cycle of the
tracks.
It has been concluded in a doctorial thesis [13] from 2006 concerning the former Swedish Rail
Administration that there has not been significant pressure on the organization, internally or
externally, to use life-cycle environmental management and the work has been focused on
environmental issues found locally and not on life-cycle perspectives. Furthermore, the
railway needs to adopt new perspectives to start working with environmental management of
the products and to set environmental requirements already when designing new products,
before introducing them in the material supply chain [13]. Arlandabanan, a railway stretch
which included building and from 1999 subsequently run the operation for 45 years before the
facility will return to the government [14]is the only example of a PSS contract for railway
infrastructure in Sweden that could be found in the literature.
3.1 Construction contracts
Construction contracts are the most common contracts within the infrastructure construction
industry in Sweden [15]. The concept is based on the procurer specifies what, how and the
volumes for the project [6]. This includes the choice of technology, materials and functions.
The tenders are made in unit prices and the choice of tender is mainly based on the lowest
price. [2] Construction contracts imply that the procurer carries all the risk. A maximum roof
for the price is set which does not create any incentives for the contractors to make the
processes more efficient, instead they benefit from reaching the maximum sum. Furthermore,
it also increases the incentives for the contractors to make additional orders to increase their
profitability or even present a low tender and then make the money on the additional orders.
[6]
3.2 Service contracts
The Swedish Transport Administration has since 2005 used performance contracts for the
maintenance[5] meaning that “…the Swedish Rail Administration procures a functionality of
the track that has been set in advance. The contractor subsequently decides what measures to
5
take with aspect to the performed reviews and regulations for maintenance.” [12] The length
of the contracts is 5 years with an additional 2 years option with bonuses for improvements,
such as a lower number of errors, and with penalties when the contractor has not reach the
levels of e.g. delays[5].
6
4 Product Service System: once concept – several names
The focus for this paper is the PSS contracts where the procurer requests a function instead of
a specific execution [15]. This kind of functional buying/selling has many different names and
during this literature study several different names for the concept of buying a function have
been revealed. The most commonly occurring is presented in Table 1. The concepts in the
tables have no intergroup order.
Table 1: Different names for performance-based contracts.
Name
Definition/description
Reference
(Name,
year, page)
Outcome-based
“…a contracting mechanism that allows the Ng et al, 2009, p.
contracting
customer to pay only when the firm has 1[16]
delivered outcomes, rather than merely
activities and tasks.”
Performance“The contract terms are based on that future Nilsson et al., 2006, p.
contracting
users are given access to some specific 7[3]
services, not on the contractor fulfilling
technical
specifications:
it
is
the
performance of the asset over the
contracting period that matters.”
Performance
based “…are about contracting on performance, Ng and Yip, 2009, p.
contracts
rather than tasks or outputs by the service 207[17]
provider.”
Functional sales
“The customer purchases a function and the Alonso-Rasgado et al,
hardware plus service includes the totality of 2004, p. 515[18]
activities that enable the customer to benefit
from a total functional provision.”
Solutions projects
“…solutions projects usually include the
responsibility for the provider to manage,
resource, support and improve the delivery
of the solution through the life of the
product or system in use.”
“Performance Contracts are defining a
product and it is up to the contractor how to
achieve this. Therefore, work selection,
design and delivery are all his
responsibility.”
“a marketable set of products and services
capable of jointly fulfilling a user’s need”
“…from a lifecycle perspective, to offer and
optimise a solution with a combination of
products and services that satisfies an
identified customer need, and at the same
time
increases
the
suppliers’
competitiveness. “
Performance contracts
Product
service
system, PSS
Integrated
Product
Service
Offerings,
IPSO
Brady et al., 2005, p.
364[19]
Zietlow,
3[20]
2005,
p.
Goedkoop et al.,
1999, p. 18[7]
Lindahl et al., 2006,
p. 1-2 [21]
7
From this table it can be concluded that even though the names of the concepts differ it still
include the same content, namely that the focus on the output and not how the output is
achieved. In this paper the concept will be called Product Service System, PSS, since this is
the most common name of the concept. The PSS for the infrastructure include planning,
construction and subsequently maintenance of the construction when the usage phase has
started [15].
One way of PSS contracts commonly used in the procurement of rail and road infrastructure is
the Public Private Partnership, PPP, which is a PSS contract with a specific financial solution.
The contract is between a public and a private part where the private part, a company or a
consortium, form a project company responsible for the infrastructure project funded by its
own capital in combination with loans [1].
4.1 Benefits and challenges with PSS
PSS offerings have a lifecycle perspective and the combination of products and services can
be combined to an optimized solution for the customer [21] and a possibility for the
manufacturing company to have control over the product throughout its whole lifecycle[19].
PSS provides the supplier with a possibility to increase the value of the solution for the
customer by integrating components in new ways[19] and is thereby a driver for development
of technical solution[21]. Incentives for the supplier to realize a more economical and
environmental development when considering the whole lifecycle[21]. Companies acting in a
mature industry can use the PSS as a growth strategy and compete with their core competence
rather than with physical assets[22]. The PSS require a closer and improved relationship with
the customer and the customer does no longer necessarily have to be the owner of the
product[22].
8
5 Examples of PSS for procurement of infrastructure
This section will provide examples of infrastructure projects were types of PSS contracts have
been used. The examples are collected from both Swedish and international cases as well as
from rail infrastructure and road infrastructure.
5.1 Rail infrastructure
5.1.1 Arlandabanan: Public Private Partnership
Arlandabanan is a 20 km long railroad section with double tracks between Stockholm city and
Arlanda airport. The section also includes 7 km tunnel and several underground stations. [23]
The winning tender for this PPP contract was a consortium constructed by six companies.
Swedish based companies NCC, Siab and Vattenfall managed the building of the tracks while
the British companies John Mowlem dealt with the tracks and gears and GEC Alshom
managed the trains and signal system.[24]
The consortium later formed the company A-train AB to finance, build and subsequently run
the train traffic. The build started in 1995 and was finished in 1999 when the ownership of the
facility was transferred back to Arlandabanan Infrastructure AB, former A-banan AB. At the
same time A-train got the right to use the tracks for traffic until 2040 as well as the
responsibility to run and maintain the facility during the same time period. [23] The ticket
revenues from the end customers serve as revenues for A-train in this
contract[15].Arlandabanan Infrastructure AB has the possibility to cancel this agreement as
from 2010 if A-train is not fulfilling the requirements of the contract [23] .
Financing
Two thirds of the construction costs were funded by the consortium while the last third was a
conditional loan from the government. All the income risk is carried by the consortium as
well as most of the cost risk in the project. [25] A-train had the right to a penalty from
Arlandabanan Infrastructure AB in case it would not be possible to construct a double track
within the time that was agreed since this would delay the traffic start. Other causes for
refunding for A-train were e.g. the discovery of archeological findings, incorrect technical
information or project changes from the procurer and other causes that were beyond the
control of A-train. On the other hand the consortium had to carry the risks for other additional
costs that were seen as normal for this kind of construction. [14] A-train got the freedom to
balance the cost for the initial investment and the cost for maintenance and did then choose to
use another solution for the tracks than the original idea of the procurer[26].
5.1.2 UK: The Northern Line train service contract
In 2003 three long-term contracts including maintenance and upgrading of infrastructure of
the London Underground network came in place, dividing the network into three parts e.g.
the Jubilee, Northern and Piccadilly, JNP, Lines[27]. These PPP contracts spans over 30
years with opportunities to review the contracts and requirements every 7.5 years.
For the Northern Line the contract includes leasing of train, an area of 50 stations, and full
responsibility for the design, manufacturing and cleaning of trains and related equipment[28].
The contract was formulated so that 80 % consisted of capital works and 20 % of service
elements the first years while the service made up 100 % from 5 years and forward. [28]
9
The goal with the contracts was to gain improvement through long-term commitment using
experts from the private sector at the same time as reduce backlog of investment and financial
limitations[27]. The contracts are output specified and the required performance levels are
measured with the following three factors:
x
Availability: counting delays and disruptions lasting longer than two minutes. This
counting takes into account when and where this disruption occurs and effects the
penalties subsequently.
x
Capability: measuring the capacity of the line.
x
Ambience: measuring the quality of the customers’ travelling environment.
[27]
These measurements were all set in 2003 before the contracts started and a level of around 5
% worse than the historic data of the London Underground was decided to be the benchmark
for the first five years and then subsequently become more challenging with time. Bonuses
and penalties are used as additional adjustment for the performance. Furthermore, liabilities
for environment and safety are included. [27] The availability for the JNP Lines have
improved on a whole since the start in 2003/2004 and in 2010 the measure was 55 % better
than the start value and 42 % better than the set benchmark[27]. This has on the other hand
not been consistent for all the lines, e.g. the availability measure for the busy Northern line
was 48 % worse than the benchmark in 2005/2006[29]. The parties then agreed upon a change
in the contract to solve the problem, the program for renewable the tracks was accelerated and
initiated two years earlier than stated in the initial contract[29].
5.2 Road infrastructure
5.2.1 Sweden: Norrortleden – construction and maintenance of 7 km
highway
An ongoing contract for the former Swedish Transport Administration includes design,
construction and then maintenance for 15 years. The project comprises 7 km of highway
including a tunnel and several road bridges. The public procurement process started in 2003
and three companies applied for approval and could later send in their tenders. The
differences in price for the contracts concerning the design and construction were minor while
there were significant differences in the pricing concerning the maintenance phase. The
winning contractor, NCC, had similar price level as the one calculated by the procurer based
on traditional pricing. NCC, built the construction during a period of 3, 5 years (2005-2008)
and is currently responsible for maintaining the construction. [30]
The technical requirements were mostly formulated as functional requirements, examples
follow below translated directly from Swedish:
“The road and the tunnel should be designed for a dimensioned speed of 90 km/h.”
“The road body,…, should by the transfer have a remaining lifespan (residual value) of at
least 25 years.”
“The design of the bridges should follow an overall coherent formation concept for the whole
of Norrortsleden.”
(Fia, 2005, p. 20[30])
During the construction phase the role of the procurer was the one of an advisor since the
operation was lead by the contractor. The two organizations were built to mirror each other to
ease the cooperation. [31] A fixed annual payment for the built with a special arrangement for
10
the tunnels where the contractor classifies the quality of the mountain as well as what
activates that are needed and this then serves as a guidance for the pricing. Any sums above or
below this price is shared by the two parties. [30] The compensation to the contractor for the
maintenance phase is paid as a fixed sum very year. This sum is adjusted by an index based
on nine weights specified in the contract, e.g. amount of traffic[30]. The risk of project was
decided to assign the part that is in the best position to mange it which in this case it was the
contractor. [31]
5.2.2 Finland: Highway section Muurla-Lohjanharju
In Finland 2005 a performance contract was signed for a 51 km long road section, including 7
highway tunnels and 76 bridges [32], concerning design, build, operate and finance [3]. The
section, Muurla-Lohjanharju, is a cooperation between the public and private sector and the
Finnish Road Authority, Finnra, buys the entire project from Tieyhtiö Ykköstie Oy, a
company formed by Skanska Infrastructure Development AB (Sweden), Laing Roads Ltd
(UK) and Leminkäinen Oyi (Finland). This company deals with administration and financing
and manages agreements concerning building and maintenance together with a consortium
created by Skanska Tekra and Lemcon. [33]
The tenders of the contract were apart from the price judged on e.g. experience of similar
projects preliminary plan for building and maintenance, plan for reassuring quality, plan for
handling technical disturbances and the contractors’ financial situation. These parameters
influenced the pricing +- 10 %. [3] The contracts lasts until 2029, equal to 21 years [32] and
as from the opening of the road in 2008 Finnra pays a service fee depending on the
availability and service level of the road including several quality criteria [33]. The fee is
connected to a yearly index regulation and the procurer carries the risk for an increase in price
for different components used. The maintenance costs are based on a calculated value for the
extent of the traffic and the contractor does not carry the risk for increase in traffic. There is a
deduction in fee for e.g. if the availability is not satisfying. Furthermore, the traffic safety is
measured every year to give the contractor incentives to work for accident reduction.
Innovations that bring a decreased number of accidents are rewarded while an increase in the
yearly accident count results in a deduction from the yearly payment. The contractor is also
refunded for the initial investment when the road is ready for traffic providing incentives for
fast opening.[3] At the end of the contract period the road section will be transferred and
Finnra will be in control of it [32]. This will be done without any additional fees and the road
section must be in the condition agreed upon [33].
5.2.3 Norway: Three PPP road projects
Three road projects have been procured by PPP contracts[25]. The three projects where 27
km, 38 km and 38 km respectively, and they have similar characteristics so the description
will be limited to one of them, namely the first section E39 Klett- Bårdshaug [34]. Four
potential tenders were competing for the contract[25]. However, before the potential
contractors where to send in tenders they had to apply for a pre-qualification questionnaire to
determine that the contractors fulfilled requirements such as;
x
necessary technical and professional knowledge
x
financial strength to complete the project
x
documented experience of experience and competence
x
list of reference projects
[34]
11
The construction started in 2003 and two years later the road opened, two months before the
scheduled time. The contractor is responsible for financing, building and maintenance over a
period of 25 years and after that the Norwegian public roads administration take over the
maintenance. [25]
The responsibility of the contractor is the safety and the availability of the road and for
standards such as environmental standards. Furthermore, the contract includes more detailed
requirements such as quality and performance standards and quality routines for which the
NPRA can survey to make sure they are being followed. The public part carries risk for events
that the project company have no or minor possibility to influence, such as changes in
legislation while risks related to financing, planning, construction, operation and maintenance
are allocated to the project company. [34]
The project company receives an annual payment depending on the availability, performance,
safety and amount of traffic on the road but out of these availability and performance are the
major contributions to the payment while the rest are seen as additional payments [34]. These
traffic payments increase with increased traffic as well as the safety payments that are seen as
bonus related to the number of and the character of the accidents that occur compared to an
equivalent average road. The Norwegian public roads administration has introduced a toll
system for the roads for the first 15 years, from which the income will cover part of the costs
for the project. [25]
12
6 Benefits with PSS for rail and road infrastructure
6.1 Reduced costs and increased efficiency
As mentioned in the introduction a way of increasing productivity is to use contracts with
incentives for innovation for the contractors. There are good reasons for using PSS contracts
where the work and the contract design can be adapted after the specific situation since
projects differ from each other in conditions and requirements. One example of this is a
decision taken by the contractor in the road construction project in Norway where the
company identified the risk for landslides and built a tunnel there even thought that
construction cost was higher than building an open road. The contractor was also responsible
for the maintenance and therefore realized that the total cost would be lower using a
tunnel.[25] Two arguments for the transition from construction contracts towards PSS
contracts are decreased costs, illustrated in the example above, and increased strive for
innovation [3]. When using a traditional construction contract there are no incentives for the
contractor to make the work more efficient since that would imply less pay using the unit
prices. On the other hand if the project requires more work than expected the contract has to
be re formulated and there is therefore an incentives for the contactor to make additional work
to improve the profit. This argument provides a need for contracts offering better incentives
for cost efficiency. [6]
When the road construction project for Norrortsleden was evaluated it turned out that the
construction was realized in time and under budget at the same time as the quality was high.
The contractor had realized the build cost efficiently. [35] This form of contracting proved to
be cost efficient which benefited both parties [31]. This efficiency gained through a life cycle
perspective including design build and maintenance since the overall are seen as a whole and
there are incentives to build from a long-term perspective and secure the lowest total cost
during the whole life cycle.[25] The length of the contract should include the maintenance as
well as the construction since this would provide a longer perspective and benefit innovative
solution [3]. The possibility to come with own ideas and implement them was appreciated
from the contractor side in the case of Norrortsleden but it did not consider new inventions
but development [31]. The conclusion from the project Norrortleden described above is that
both procurer and contractor agree that the PSS contract will develop the industry and both
parties believe they have obtained valuable experience for future contracts[30]. Furthermore
the fact that the focus was on maintenance as well provided increased attention on quality and
had an impact on the technical solutions[31]. The project with the highway section MuurlaLohjanharju in Finland shows evidence of both better incentives for innovation and higher
efficiency, the road was constructed and ready for opening one year before the initial time the
procurer had in mind[33]. Another example of the benefits of this contracting form is the
contract including the JNP section of the London Underground network that has improved the
quality of the availability with more than 50 % in seven years[27].
6.2
Organization and co operation
The contractor for the project Norrortsleden claims the co operation with the procurer was
closer than usual and had a more open atmosphere. The two parties had co located their
offices and the contractor feels that had an major impact on the relationship.[31] For the
projects realized in Norway similar experiences have been reported; a good co operation and
significantly less conflicts than usual [25]. Additionally the two parties involved in the project
Norrortsleden had mirrored their project organization to facilitate the work. Still the
contractor called for more co operation and more room for ideas. [31] The Swedish Transport
13
Administration found the project Norrortsleden had a stimulating working process for both
procurer and contractor[35] and the project was more engaging than usual [31]. The long-term
commitment with a flexible contracts as in the case of the London Underground has proved
to improve quality as a whole since there was flexibility in the contract and changes could be
made when a dip in quality was helped by a acceleration in a program for renewal of the
tracks[29].
14
7 Challenges with PSS for rail and road infrastructure
Traditional forms for operation and maintenance have caused increased costs and there is an
increased interest for new contracting types. However, compared to the road sector the rail
sector, which is more regulated by rules, is more limited when it comes to the competence
machine resources and establishment time. These factors contribute to the difficulties for new
contractors to establish themselves on the market as well as to test new technical solutions. [2]
Even though the road sector are ahead of the rail sector when it comes to PSS contracting
there are still issues to be solved for this sector. For example a change of the technical
regulations has been suggested to improve the technical development after the project
Norrortsleden. The Swedish Rail Administration had expected to see more innovation from
the contractor while the contractor felt a need for a longer period of time between contract
date and start of construction to make room for creative thinking. The contractor used already
experienced methods since there was no time to develop something new. Another suggestion
was to remove all types of penalties or share the risk for one particular stretch of the road and
thereby be able to try new methods there. [31].
7.1 Contractual issues
It is impossible to write contracts that encompass every single detail but this creates
opportunities for opportunistic behavior. Therefore it is of importance to be able to share costs
but this is easier said than done since many disagreements end up in court[3]. Complicated
projects result in complicated contracts and in the case of Arlandabanan this gives margins for
interpretations concerning rights and obligations[36]. A difficulty with PSS contracting is the
need to define performance requirements [4]. To actually measure what the contractor has
realized becomes a lot more difficult [6]. A long dispute between the parties involved in the
contracts for the Northern Line in London Underground concerned the specifications for the
performance measures[37]. The requirements need to be distinct and the contract has to
clearly specify what the contractor can decide and not concerning contract such as
Norrortsleden where most of the requirements were functional but not all. [31]
These types of contracts imply a long-term commitment from both sides and the possibility
that changes in conditions and requirements will occur over time is significant. Therefore it
can be problematic if the contract is to strictly written since this reduces the possibilities for
the public part to adjust if the conditions in the transport sector changes. Instead there is a
need for the possibility to create new and flexible solutions. [25] This type of flexibility was
demonstrated in the London Underground contract when changes in the initial contract were
made to improve quality[29].
7.2 Responsibility and risk sharing
When procuring performance the public part no longer controls and runs the project since the
details are decided by the contractor. This implies that issues concerning responsibility can
cause problems if the boundaries are not clear and this is especially true for issues that cannot
be regulated in a contract.[25] It would prove to be difficult to agree upon the conditions for
the project Arlandabanan showed by the dispute occurred. One of the sub contractors
employed by A-train demanded payment for events beyond its control and A-train forwarded
the demand to the procurer, Arlandabanan Infrastructure AB, who rejected the claim and
instead demanded increase control from A-train’s side. Eventually a deal was met between the
parties and the procurer compensated A-train. [14]
15
In traditional contracts the procurer holds all the risk but one suggestion for the new contracts
is that the part that best can handle the cost for the risk should be carrying it and thereby be
able to minimize the risks and milder the consequences [25] This could especially be fruitful
when unexpected problems occur that can be dealt with by adapting the work process[3].
These types of projects involve a great deal of complexity and that makes the risks difficult to
calculate[31]. If the contractor takes responsibility for the technical solutions this gives
incentives to seek more cost efficient solutions [6]. On the other hand differentiation between
small and larger contractors needs to be made where larger companies carry a larger part of
the risk than what smaller actors would do [3]. The public part should take responsibility for
the risk the contractor cannot influence such as archaeological findings, permits, changes in
traffic and laws. The contract between the Arlandabanan Infrastructure AB and A-train that
operates Arlandaexpress is different since it is the contractor that leases the tracks and the
recession in travelling in the beginning of the 21st century had a major impact of the income
for A-train. [25] The company did not show a profit until 2005, a risk the company took when
signing the contract [38]. Regarding PPP contracts the loan taken by the project company or
consortium are taking with a higher interest rate than if the public part would have taken the
loans and this have significant effect on the profit of the project. Furthermore, the transaction
costs for the projects are higher than regular contracts since the consortiums use extensive
resources for preparing the tenders. [25]
7.3 Option for compensation and payment
There are several options for how to formulate the compensation in the PSS contracts. Time,
risk, organization, competition, complexity and regulations are factors that have to be
regarded when choosing the form of compensation [25]. The most common way for
compensation is with a fixed price based on the tender. This motivates the contractor to make
an effort to minimize its costs; on the other hand it is the contractor who bares all the risk [3].
Another issue with a fixed price is the fact that the contractor could cut corners to save money
and time but on the other hand a variable cost payment gives no incentives to finish on time
[25] and the contractor bares no risk [3]. There is another risk concerning fixed price
contracts, the price could be raised sufficiently to cover all the risk for the contractor [39] and
that would cause very expensive contracts. The middle ground is a so called incentive contract
with a fixed price where the deviation is split between the parties. This gives weaker
incentives but the risk is shared. [3]
7.4 Organizational aspects
The relationship between the procurer and the contractor radically changes when using PSS
contracts since technical and also economical if it is a PPP contract, requirements now are the
responsibility of the contractor. [3] Much of the knowledge of procurement has been
collected from years of experiences and by using a new type of contract this knowledge will
have to be reconsidered which can prove to be difficult for the public organization [25]. All
these new requirements and responsibilities changed the contractor organization in the
Northern Line case, both in size and in shape. The company now had to act as a system
integrator, previously the role of the procurer, and develop new skills such as for contract
administration. Moreover the procurer had to sharpen up the communication and team
working skills and all communication to and from the contractor was managed by certain
levels of authority within the organization. The two organizations involved in the Northern
Line contract had to make sure they were optimizing a system optimum and not two different
sub optimums, which can easily happen if not controlled. [28] A lesson learnt from the project
Norrortsleden was among many that it is of importance to specify the involvement and the
responsibility of the individual of the procurer and the contractor organization in advance.
16
The problem that arises during the projects was that the people involved had not worked with
this type of project before and were therefore not sure of their specific roles which caused
insecurity. Good co operation and trust is not built on a day but takes time to create. [31]
Another issue that can arise when working in a new type of project and organization structure
is the process of too extensive documentation which occurred in the project Finnra procured
as a PSS contract. The procuring organization was new to PPP and this as well as the
magnitude of the project contributed to the complex documentation procedures where details
were documented just in case. [32] The same problem is highlighted for rail procurement
when the soft parameters, the organization issues etc., tend to become predominant and the
actual focus of the procurement drowns in documentation[4].
A final remark from the literature is the fact that with these types of contracts the average
project size is increasing, which in a long-term perspective will decrease the competition[25].
Only relatively large companies have the possibility to carry all the responsibility a
performance contract requires[6].
17
8 Concluding discussion
In this section the result from the literature review is discussed and an attempt to answer the
research questions and the objective is made. Furthermore, the future use of the study is
described.
8.1 What types of contracts are used when procuring rail and roads
infrastructure?
8.1.1 Rail infrastructure
As shown above, the most common contract today for rail infrastructure is construction
contracts and even though the Swedish Transport Administration uses performance contracts
for procuring maintenance that is still far from a PSS contract. There are few examples of PSS
contracts for rail infrastructure procurement found in the literature, especially for European
examples and with special focus on the Nordic countries. The two examples reviewed in this
paper, Table 2, both concern projects where a private party has financed the whole or part of
the project. The project Arlandabanan was formed as a PPP and is a long-term contract
including a major part of the life-cycle of the construction. The Northern Line contract
focused on service and the construction part mainly included trains and reconstruction work.
Here on the other hand, the requirements were defined in performance measures. Whether this
was done or not for the first case has not been clarified by the literature review. This means
that this literature review has not succeeded in finding a long-term performance contract
undertaking design, construction as well as maintenance for the rail infrastructure. The
conclusion is that either no such contracts have been realized for the rail infrastructure or they
are yet to be documented.
Table 2: Contracts for rail infrastructure.
Project
Section Content
length
Contract Payment
length
(years)
Arlanda- 20 km
Finance, build, 45
Public privat partnership. Contractor
banan
operate and
leases the tracks.
(SWE)
maintain.
The
50
Design,
20
Public and private financing. Leasing
Northern stations manufacture
contract based on reliable service, a
Line
and service.
guaranteed number of trains and 11 %
(UK)
performance improvement of the trains.
8.1.2 Road infrastructure
Three examples of long-term PSS contracts including design, construction and maintenance
have been reviewed in this paper, Table 3. They all originate from Scandinavia but are
realized in three different countries. The contracts vary in size, meaning the length of the road
section included in the contract. One thing worth highlighting here is the fact that only one of
the Norwegian projects is illustrated in Table 3. The Swedish road section is significantly
shorter than the other two which could be explained by the fact that it was a pilot project. On
18
the other hand one can ask if the section is long enough to serve as a pilot project, are the
parameters the same as for a larger project? Is it possible for a contractor to make the
maintenance work profitable for such a short road section? If the contractor does not also have
the surrounding maintenance contracts there is a risk that the section will be too
compartmentalized to be profitable and the contractor could then outsource the maintenance
to a sub contractor and then the purpose of the PSS contract is lost. This is still yet to be
evaluated since the contract is still running.
The length of the contracts ranges from 15 to 25 years, and again it is the Swedish project that
has the most precautious approach with 15 years. The importance here is to make sure the
length of the contracts actually make it possible for the contractor to fulfill one of the key
purposes of a PSS contract, namely to achieve a low total cost over the whole life cycle. This
can only be done if the length of the project is long enough to recover some of the contraction
cost in the maintenance costs and vice versa depending on the strategy of the contractor. As
mentioned above, none of these projects is completed and there is no evaluation or
recommendation concerning the absolute length of the contracts yet.
The way the payment is regulated also differs but here it is important to take in to account the
fact that the level of detail is different for each case. More detailed information was e.g.
retrieved concerning the E18 project concerning payment specifications than for
Norrortsleden. For all three projects the payments were regulated by factors and one of them
is the amount for traffic on the roads. The Finnish and Norwegian projects also include the
availability of the road and this could also be true for the Swedish project but this information
is lacking.
Table 3: Contracts for road infrastructure.
Project
Section
length
Norrorts- 7 km
leden
(SWE)
E18 (FIN) 51 km
E39
(NOR)
27km
Content
Contract Payment
length
(years)
Design,
15
Fixed yearly sum to contractor based on
construct and
nine index based weights. Special
maintain.
payment model for tunnels based on a
classification from the contractor.
Finance,
21
Initial investment and service fee to
design,
contractor depending on on availability
construct,
and service level of the road.
operate and
Maintenance costs depend on the traffic.
maintain.
Penalties if the availability is not
satifsfying.
Finance,design, 25
Payment to contractor depending on
construct,
availability and standard of the road.
operate and
Bonus for safety measures. Toll system
maintain.
for procurer.
8.2 What benefits are there for implementation of PSS contracts when
procuring rail and road infrastructure?
Giving the actor that is realizing the work the authority to adapt the working processes and
activities to make the project as efficient as possible and to keep the costs down would seem
19
as a straight forward way of thinking but it is not the way the construction contracts work.
This is where the PSS contracts offer a possibility to improve the contracts and provide this
way of working. But this life cycle perspective only provides better incentives for cost
efficiency if it is matched with an appropriate contract length to provide the benefits above as
discussed in section 6.1. Having a life cycle perspective and working towards more efficient
technologies would also have a potential positive effect on the environmental impact.
Furthermore, from the reviewed projects it can be concluded that the PSS contracts have not
resulted in any significant new innovations but all the more development and adaptation of
current technology and working processes. Does this mean that that the benefits of a PSS
contract are overrated or is this due to the novelty and inexperience of the involved actors?
Will the innovations occur gradually when the contractors have adapted to the new way of
working?
Concerning the co operation between the procurer and the contractor for the road projects the
evidence is clear; closer relationship and significantly less conflicts than usual. Creating
relationship takes time and effort but if this is done in the beginning of a contract the rest of
the contract time will probably be easier and more fruitful. Unfortunately no information
concerning relationships was found in the literature for the rail projects which does not mean
it did not occur in a similar matter as for road projects. The results can still be valid for rail
projects since they describe the co operation during the work process and a rail project is at
least or not more complex in its nature and would therefore benefit from the same effects.
In summary, the most significant benefits with PSS contracts for rail infrastructure are:
x Adaptation and development of technologies and working processes that leads to
efficiency and cut of costs
x
Potentially new innovations
x
Provides a life cycle perspective giving incentives for cost efficiency and indirectly
environmental consideration
x
The longer contracts require more interaction between the procurer and the contractor
which potentially result in closer relationships and, from the reviewed projects,
thereby less conflicts.
8.3 What challenges are there in the implementation of PSS contracts
when procuring rail and road infrastructure?
As mentioned above in section 8.3 the rail sector is more complex than the road sector and
therefore has more rules and limitations. This could be one reason for why the road sector is
ahead in the using of PSS contracts. As the examples with Norrortsleden showed it is not
enough to only write a new type of contract to obtain the benefits from a PSS contract. The
work process also needs changing and some activities might need to be prolonged to enable
time for innovations. Could this possibly explain the lack of innovations that was discussed in
section 8.3? Another hinder for development could be the penalties and fees in the contract
even though some regulation is needed. A suggestion was made to remove these from some
sections of the road and try new methods there. With this new type of contract there is a lack
of experience and knowledge and with little time and the risk of penalties it is natural to
choose methods you are familiar with but this also implies that possibilities are lost.
More freedom for the contractor means less control for the procurer which could cause
problems since that means changing the way of working. Complications with exceptions from
the performance requirements were reported for one of the projects which caused confusion
20
with the contractor. It is then essential to make sure all parts agree upon the boundaries for
each organization is to avoid unnecessary conflicts. On the other hand evidence show that
there have been fewer conflicts than normally when using these contracts. Another issue
related to these boundaries is the risk allocation between procurer and contractor and one way
suggested is to allocate the risk to the part that best can handle it which makes sense since that
would benefit the overall efficiency of the project. In construction contract the procurer
carries all the risk and to allocate risk with the contractor is essentially about trust. Does the
procurer feel it can trust the contractor with the risk? Since penalties are discussed above as a
hinder for innovation it is likely that the answer to that question is no.
But to be able to allocate the risk it has to be calculated or at least estimated first, and this
requires new skills. Either this competence is already within the organization but has to be
used in a different way or new competence is needed. Another important factor is the
financial stability of the contractor. This is shown by the example of Arlandabanan where the
contractor did not show a profit until six years after the start of operating the tracks. This also
shows the importance of the length of the contract that needs to be adequate for the contractor
to make up for investments and early losses. On the other hand what does the current financial
situation of a contractor say about the same situation 25-50 years later?
To be able to lower the total life cycle cost it is important to choose the payment mechanism
that will make this possible. The balance between a fixed price and a variable price is
important to consider sine this affects the outcome of the contract as well as the efficiency of
the work. The literature advises an incentive contract with a fixed price and additional
bonuses or penalties which also is what has been used in the examples reviewed.
Organizational changes seem inevitable regardless if they are large or small. It could concern
new competences or a reorganization of certain parts. A new way of working can cause
conflicts within the organization between the old and the new way but on the other hand the
examples reviewed in this paper reveal nothing of this. The Swedish Transport Administration
now includes both the rail and the road administration meaning that there are opportunities for
synergies between them. The road administration already have some experience of PSS
contracts while the rail administration so far only have used performance contracts for
maintenance and then not to hundred percent, still there are specific requirements in addition
to the performance requirements. This is a step towards PSS contracts but there are still
several large steps to take but for each step the organization have the possibility to adapt and
grow into its new role. The contractors will find themselves in a similar situation where
changes have to be made to fulfill the new conditions. This could be a necessary development
since only financial stable companies with enough experience and knowledge can take on
projects of this scale. A possibility could be smaller companies forming a cluster and
cooperate during the PSS contract but this on the other hand involves several difficulties such
as co ordination and trust.
In summary, the challenges that reoccurred during the review are listed below:
x
To reach benefits such as new innovations the right conditions are demanded. Time
needs to set off for development and the contractor have to take a risk by using new
technology. This could be the reason that development and adaptation of existing
technology is common rather than new innovations.
x
How and where are the boundaries to be set between the procurer and the contractor
organizations? This concerns responsibility issues and risk allocations which can serve
both as incentives and hinders.
21
x
The price mechanism is also of great importance for the contracts and the main
question seems to be how to find the balance between fixed and variable price
components to reach the desired outcome of the contract. The price is also connected
to the risk and responsibility allocation and the financial stability of the contractor is
therefore important. On the other hand, what does the current financial situation say
about the situation in 25 years?
22
9 Conclusion and further research
In general, this type of contracting is new and there is much to learn for all involved actors but
the learning curve is likely to level which is beneficial in the current contract as well as for
future contracts. It is not straight forward to change the whole process and the way of
contracting which can be concluded from the literature and reviewed projects. The PSS
contracts have significant advantages but several challenges have to be overcome to obtain the
benefits. The reviewed contracts all have the life-cycle perspective and include both products
and services, however they do not all have the overall performance level that is asked for by a
PSS contract. However, the buyers still have detailed requirements even though most of the
contracts reviewed are output specified.
The contracts for road infrastructure are more developed than the ones for rail infrastructure.
This could be due to the complexity of the rail structure implying there are more issues to
handle than when building roads. The ongoing projects show positive outcomes so far, even
though it is too early to evaluate the whole process. Only two of the five reviewed projects
derive from the rail infrastructure and the remaining project are examples from the road
infrastructure. On the other hand the way of thinking is similar as well as the conclusions. It is
therefore likely that the rail infrastructure can benefit from the experience from the road
infrastructure and this is presumably going to be easier now after the merger between the
Swedish Rail Administration and the Swedish Road Administration in the spring of 2010.
The conclusions from this literature review are based on secondary data and the next step is to
proceed with interviews to receive primary data concerning these issues. The results and
conclusion from this literature review will be used to develop an interview guide where PSS
contracting for rail infrastructure will be investigated with the perspectives of the Swedish
Transport Administration as well as from some of its main contractors.
23
References
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
J.-E. Nilsson, Nya vägar för infrastruktur. Stockholm: SNS Förlag, 2009.
R. Hedström, et al., "Funktionsupphandling av väg- och banhållning, Problem och
möjligheter.," Swedish National Road and Transport Research Institute,
Linköping2005.
J.-E. Nilsson, et al., "Funktionsupphandling. Sammanfattning av kunskapsläget och
rekommendationer för fortsatt forskning," Swedish National Road and Transport
Research Institute, Linköping2006.
T. Stenbeck, "Incentives to Innovations in Roas and Rail Maintenance and
Operations," Licantiate, Department of Infrastructure, Royal Institute of Technology,
Stockholm, 2004.
Riksrevisonen, "Underhåll av järnväg," RiR 2010:16, 2010.
J.-E. Nilsson, et al., Den svåra beställlarrollen. Stockholm: SNS Förlag, 2005.
M. J. Goedkoop, et al., "Product Service systems, ecological and economical
benefits," PricewaterhouseCoopers N.V./Pi!MC/Storrm C.S./Pre Consultants,
Netherlands1999.
Swedish National Road and Transport Research Institute (VTI). (2010, 2010-06-10).
About VTI [Institute Web page].
The Swedish Tranaport Administration. (2010, 2010-06-22). Trafikverket.
Banverket, "Banverkets årsredovisning 2008," The Swedish Rail Administration,
Borlänge, Annual report2008.
Banverket Produktion, "Banverket Produktion Årsrapport 2009," Banverket
Produktion2009.
Banverket, "Banverket årsredovisning 2009," The Swedish Rail Administration2009.
N. Svensson, "Life-Cycle Considerations for Environmental Management of the
Swedish Railway
Infrastructure," Doctorial Doctorial, Department of Mechanical Engineering,
Linköping University, Linköping, 2006.
N. Enberg, et al., "Arlandabanan, en uppföljning av samhällsekonomiska aspekter på
en okonventionell projektfinansiering några år efter trafikstart," Swedish National
Road and Transport Research Institute2004.
J.-E. Nilsson and R. Pyddoke, "Offentlig och privat samverkan kring infrastruktur- en
forskningsöversikt," Swedish National Road and Transport Research Institute,
Linköping2007.
I. C. L. Ng, et al., "Outcome-based contracts as a driver for systems thinking and
service-dominant logic in service science: Evidence from the defence industry,"
European Management Journal, vol. 27, pp. 377-387, 2009.
I. Ng and N. Yip, "Identifying Risk and its Impact on Constracting Through a Benefit
Based-Model Framework in Business to Busniess constracting: Case of the denfence
industry," in 1st CIRP Industrial Product-Service Systems (IPS2) Conference,
Cranfield University, 2009, p. 230.
T. Alonso-Rasgado, et al., "The design of functional (total care) products," Journal of
engineering design, 2004.
T. Brady, et al., "Creating value by delivering integrated solutions," International
Journal of Project Management, vol. 23, pp. 360-365, 2005.
G. Zietlow, "Implementing performance-based road management and maintenance
contracts in developing countries-an instrument of German technical cooperation,"
German development cooperation2004.
24
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]
[34]
[35]
[36]
[37]
[38]
[39]
M. Lindahl, E. Sundin, A. Öhrwall Rönnbäck, G. Ölundh, J. Östlin,, "Integrated
Product and Service Engineering – the IPSE project," in Changes to Sustainable
Consumption, Workshop of the Sustainable Consumption Research Exchange
(SCORE!) Network (www.score-network.org), supported by the EU’s 6th Framework
Programme, Copenhagen, Denmark, 2006.
O. K. Mont, "Clarifying the concept of product-service system," Journal of Cleaner
Production, vol. 10, pp. 237-245, 2002.
Arlandabanan Infrastructure AB. (2010, 2010-05-22). Arlandabanan Infrastructure.
Arlandaexpress AB/A-train. (2010, 2010-05-21). Arlanda express- About us.
A. Arnek, et al., "En svensk modell för offentlig-privat samverkan vid
infrstrukturinvesteringar," Swedish National Road and Transport Research Institute,
Linköping2007.
J.-E. Nilsson, "Upphandling, avtalsutformning och innovationer," VTI, Borlänge2008.
London Underground, "Transport of London, PPP & Performance Report 2009/2010,
Report from the financial year ending March 31 2010," London2010.
A. Harding and P. Watts, "The Northern Line Train Service Contract," Proceedings of
the Institution of Mechanical Engineers -- Part F -- Journal of Rail & Rapid Transit,
vol. 214, pp. 55-60, 2000.
"Three years on, and the PPP presents a MIXED picture," Railway Gazette
International, vol. 162, pp. 669-674, 2006.
Förnyelse
i
anläggningsbranschen
(FIA),
"Slutrapport
kortversion:
Funktionsentreprenad
Täby
Kyrkby-Rosenkälla,"
Förnyelse
i
anläggningsbranschen2005.
Förnyelse i anläggningsbranschen (FIA), "Funktionsentreprenad i Täby KyrkbyRosenkälla, byggskedet," 2008.
P. Lehitnen, et al., "Finland paves for future PPPs," International Financial Law
Review, vol. 25:2, pp. 53-55, 2006.
Vägförvaltningen (Finnra), "Riksettan-till födel för alla, Motorvägen E18 MuurlaLojo," The Finnish Road Administration2005.
Norwegian Public Roads Administration, "PPP-project E39 Klett-Bårdshaug,"
Information memorandum2001.
U. Nilsson, "Norrortsleden," in Transportforum, Linköping, 2009.
Arlandabanan Infrastructure AB, "Arlandabanan Infrastruktur AB Årsredovisning
2008," 2008.
"Alstom signs Northern Line deal," Rail Business Intelligence, pp. 4-4, 2007.
A-train, "Annual report," 1999-2008.
O. O. Bankole, et al., "Affordability Assessment of Industrial Product-Service
Systems in the Aerospace Defence Industry," in Proceedings of the 1st CIRP
Industrial Product-Service Systems (IPS2) Conference, Cranfield University, 2009, p.
230.
25
Appendix 3
Lingegård,S.,Sakao,T.&Lindahl,M.,(2012).IntegratedProductServiceEngineering
FactorsInfluencingEnvironmentalPerformance.In:CoganB,editor.SystemsEngineer
ingPracticeandTheory,ISBN9789535103226,InTech.
6
Integrated Product Service Engineering –
Factors Influencing Environmental Performance
Sofia Lingegård, Tomohiko Sakao* and Mattias Lindahl
Department of Management and Engineering, Linköping University
Sweden
1. Introduction
In society today there is increased awareness about environmental problems, e.g. climate
change and pollution. This, in combination with concern about future shortages of natural
resources, has resulted in increased pressure to find innovative strategies that can tackle
these problems. Simply put, the main reasons for these problems are tied to society's use of
products, and in general caused by:
x
x
x
Number of products used – the growing population poses a need for an increasing
number of products.
Time products are used – the average time a product is used before it is scrapped has
decreased. There are several reasons for this, e.g. quickly-changing needs and poor
quality.
How materials and energy are consumed for a product – in general, the material and
energy invested for a product is not re-used or is used in an inefficient way.
Clearly, strategies for tackling these problems need to be investigated. During the last two
decades, industry and academia have proposed and tried to implement several strategies
and solutions. From academia, these include Functional Economy (Stahel 1994) and the
Integrated Product Service Engineering (IPSE) concept, also often called Product/Service
Systems (PSS) (e.g. (Mont 2002; Tukker and Tischner 2006; Sakao and Lindahl 2009)). PSS is
defined, for instance, as “a marketable set of products and services capable of jointly
fulfilling a user’s needs” (Goedkoop, van Halen et al. 1999). Service in this chapter includes
operation, maintenance, repair, upgrade, take-back, and consultation. In addition to this
definition, other authors (Tukker and Tischner 2006) regard PSS as a value proposition, one
including its network and infrastructure. Another concept, named Total Care Products
(Functional Products), has been developed as well with some connection to PSS. It
comprises “combinations of hardware and support services”. The economically efficient
functioning of this concept should be achieved by the proposition of an “intimate business
relationship” between the service provider and the customer. As a result, both the provider
and the customer obtain benefits through sharing existing business risks (Alonso-Rasgado,
Thompson et al. 2004; Alonso-Rasgado and Thompson 2006). Furthermore, the proposal of a
“life cycle-oriented design” (Aurich, Fuchs et al. 2006) highlights an important step for the
Corresponding Author
*
148
Systems Engineering – Practice and Theory
“product and technical service design processes” integration. It is also interesting that
Aurich et al. address designing products and services based on life cycle thinking.
Furthermore, some specific engineering procedures and computer tools have been
developed and validated with industrial cases (e.g. (Sakao and Shimomura 2007; Sakao,
Birkhofer et al. 2009; Sakao, Shimomura et al. 2009)).
However, the research in this area is still in its infancy and a number of questions remain
unanswered. Specifically, a general weakness in existing literature is that even though a
large number of authors have stressed PSS’ environmental and economic potential (e.g. (Roy
2000; Mont, Singhal et al. 2006)), very few studies have proved PSS’ potential for changing
environmental performance.
In the manufacturing industry, the trend of servicizing has been evident regardless of the
environmental concern or the academic debate (e.g. (Sakao, Napolitano et al. 2008)). In much
of the manufacturing industry today, numerous companies’ business offerings are a
combination of physical products and services. In fact, over 50% of the companies in the
USA and Finland provide both physical products and services (Neely 2007). Some
manufacturing firms are even strategically shifting from being a “product seller” towards
becoming a “service provider” (Oliva and Kallenberg 2003). Namely, the industry possesses
a driver for service integration, something which should be seen as an interesting
opportunity for academia (Isaksson, Larsson et al. 2009).
As explained above, PSS is a likely solution for environmental problems from the theoretical
and practical viewpoints. However, little is known scientifically about PSS’ impact on
environmental performance. It is the research community who should respond to this lack
of knowledge, and this is the overall subject of this chapter.
There are two main questions to consider. One is under which conditions PSS is a suitable
offering, since it is a prerequisite for PSS to work in business practice in order to realize its
influence on environmental performance. In general, PSS approaches seem to work well if
any of the following conditions apply (Tukker and Tischner 2006):
x
x
x
x
x
x
products with high costs to operate and/or maintain;
complex products that require special competencies to design, operate, manage and/or
maintain;
products with considerable consequences or costs if not used correctly or appropriately;
products where operational failure or downtime is not tolerated;
products with long life; or
products with only a few major customers on the market.
In addition, recent research has reported on characteristics of products suitable for PSS. For
instance, (Lay, Copani et al. 2010) argue that the innovativeness of products has positive
influences on the integration of product and service. Theoretical investigation has also
begun: For instance, property rights (Furubotn and Pejovich 1972) have gained attention as a
key for PSS to be meaningful (Hockerts 2008; Dill, Birkhofer et al. 2011). Yet, all these
literature are insufficient, especially from scientific viewpoints.
The other main question is which PSS factors influence the environmental performance in
comparison with traditional product-sales type business. (Tukker 2004) is one of very few
who have attempted to analyze the relation between PSS types and their influence on
environmental impact, yet he fails to present a thorough background and reasons.
Integrated Product Service Engineering – Factors Influencing Environmental Performance
149
In sum, thus far there has been growing interest in PSS. Among other things, there has been
relatively more work with the analytical approach (e.g. (Mont 2002)), and less work with
PSS synthesis (e.g. (Sakao and Lindahl 2009)). Even with relatively more work available on
analysis, there is analysis to be conducted as to PSS’ factors making PSS meaningful as a
business and influential on environmental impacts. This PSS with a certain level of
complexity is believed to be a good example of areas where Systems Engineering
(Lindemann 2011) can contribute.
2. Objective and method
This chapter endeavours to lead the scientific discussion regarding which IPSE factors are
expected to, in theory, lower the environmental impact of a life cycle compared to a
traditional product sales business. To do so, the IPSE concept is introduced, first with an
emphasis on engineering processes rather than an object such as PSS. In the following
sections, four aspects from theory will be discussed: product development, information
asymmetry, economies of scale, and risk. These sections discuss how environmental impacts
are influenced from a product life cycle perspective, and highlight crucial factors
theoretically. They are followed by an overall discussion and an examination of some
promising future work. The chapter provides the research community with a first
theoretical cornerstone regarding environmental performance by IPSE. To practitioners, it
will be an eye opener for how they engineer.
3. Redefining IPSE
Our research group at Linköping University and KTH (The Royal Institute of Technology)
in Sweden has developed what is termed Integrated Product Service Engineering (IPSE)
(Lindahl, Sundin et al. 2006). IPSE has the following characteristics in relation to other
existing concepts. First, and in common with PSS, IPSE looks at combinations of products
and services. Second, IPSE is a type of engineering, which is different from PSS per se. In
addition, it attempts holistic optimization from the environmental and economic
perspectives throughout the life cycle. Third, IPSE consists not only of design as the most
influential activity, but possibly other engineering activities such as maintenance, upgrade,
remanufacturing, etc. Therefore, IPSE has to deal with the time dimension of the life cycle.
Figure 1 depicts different interesting processes for IPSE, obviously showing various
disciplines and different aspects to be addressed.
This section reveals additional characteristics of IPSE. An IPSO (Integrated Product Service
Offering) is an offering that consists of a combination of products and services that, based
on a life cycle perspective, have been integrated to fit targeted customer needs. Further,
IPSO means that products and services have been developed in parallel and are mutually
adapted to operate well together. This contrasts with the traditional product sale, where the
provider transfers control and responsibility to the customer at the point of sales. An IPSO
often creates close contact between the supplier and customer, leading e.g. to offers being
customized and improved to better suit the customer. In many cases, the service provider
retains responsibility for the physical products in the IPSO during the use phase. One
example is when a client does not own the machines installed by the supplier, but only uses
them and pays for the manufactured volumes; then, when the customer does not need them
anymore, the supplier takes back the machines. Such cases increase the provider’s interest to
150
Systems Engineering – Practice and Theory
ensure that the customer uses machines installed as long as possible and that any
disturbances, such as the need for repairs, are reduced. The increased responsibility by the
IPSO supplier also potentially facilitates improvements identified and implemented in
comparison to traditional sales. This could lead to a product lifetime extension.
IPSO buyer/user
Product
usage
Purchase
material, energy, information, money, person hours
IPSO provider
Marketing
& sales
IPSO dev.
R&D
Business
model
design
Logistics
Service
delivery
Service
dev.
Production
EOL
treatment
Product
dev.
Note: IPSO; Integrated Product Service Offering. EOL; end of life.
Fig. 1. Processes of IPSE’s interest (Sakao, Berggren et al. 2011)
Based on (Sakao 2009), IPSE is explained in comparison to Ecodesign (environmentally
conscious design) due to some commonality with Figure 2 (a) and (b), where different types
of engineering activities are put on the identical graph. The graph depicts the environmental
impact of a certain type of product with high impact from its usage phase, which holds true
in many cases. The horizontal axis represents the time dimension on the life cycle. Bars
represent the environmental impact from each phase such as production and usage (scaled
with the left vertical axis). A dotted line represents the accumulated influence of the activity
at each phase of the life cycle’s environmental impact. It is shown that the design phase has
by far the highest ratio (some 80%), which is generally known.
As seen by the dotted line, Ecodesign is obviously crucial, since it is the design activity with
the dominant influence. However, is Ecodesign sufficient? The answer is no, since it leaves
out control after the design phase. This is why IPSE is more effective, including the possible
employment of other engineering activities such as maintenance. Naturally, company
management must be committed if they are to carry out IPSE. IPSE includes a business
issue, e.g. how to sell services.
What characteristics of IPSE are to be paid particular attention to in this chapter? The first is
its length on the time dimension. It can be as long as 20 - 30 years in the case of an
investment machine (e.g. aircraft engine) or facility (e.g. railway). Therefore, IPSE has to
address much of this dimension with the fact that the earlier a certain action is taken the
Integrated Product Service Engineering – Factors Influencing Environmental Performance
151
more effective its outcome is in general. It is actually realized by effective design. Thus,
design is naturally a core of IPSE.
Then, what is design? A seminal work by (Pahl and Beitz 1996) states “design is an
engineering activity that … provides the prerequisites for the physical realization of solution
ideas” (originally in (Martyrer 1960)). It has a lot to do with the processing of information –
information about needs and wants from stakeholders and through the product life cycle, as
well as about function and structure of the product. Effective processing of information
plays a central role in IPSE – this is the second characteristic.
Communication
Maintenance
Upgrade Reuse
Env.
impact
Recycle
Ecodesign
LC env.
impact
”Eco
logistics”
Influence on
LC env. impact
(accumulated)
100%
approx.
80%
Cleaner
production
Time
Design Production Logistics Usage
EOL
treatment
(a) Various Eco-activities
Env.
impact
IPSE (Integrated Product Service
Engineering) of offering
LC env.
impact
Influence on
LC env. impact
(accumulated)
100%
approx.
80%
Time
Design Production Logistics Usage
EOL
treatment
(b) IPSE
Note: The environmental impact (shown by bars) is a rough estimation of active products. EOL and LC
stand for end-of-life and life cycle, respectively.
Fig. 2. Comparison of IPSE and other activities.
152
Systems Engineering – Practice and Theory
Then, design of what? This is the next relevant question as discussed in (Cantamessa 2011),
which points out an artefact, i.e. an object to be designed, is today “integrated and systemic
product-services linked in a high-level user experience”. Also acknowledging co-creation of
value by a provider and a customer/user is a strong idea behind the servicizing (see e.g.
(Vargo and Lusch 2004)), a provider cannot get rid of influence from its customer/user to
create the intended value. Thus, a provider can design something contributing to its value,
but cannot design the value itself. This means that control of risks of the value creation
process is crucial. Thus, this risk is the third characteristics.
In sum, IPSE can be defined as an engineering activity controlling risks of value creation
through dealing with information originating from a wide window on the time dimension.
These three characteristics are discussed in the following sections with their relevant
theories: time dimension and design with the theory of product development, information
processing with theory about information asymmetry, and risk. In addition to these,
economies of scale are also discussed since it is vital to business activities in general.
4. Product development
According to ENDREA† (ENDREA 2001), product development is defined as: “all activities
in a company aiming at bringing a new product to the market. It normally involves design,
marketing and manufacturing functions in the company”. A product can in this context be
both physical and non-physical. As is well known, when developing new products,
designers typically follow a general procedure (sequence of activities), a so-called product
development model. A product development model normally involves design, marketing
and manufacturing activities. The current business model for many products, to get the
customer to buy the product, implies that the focus is normally on cutting down the cost for
manufacturing the product and delivering it to the customer. This is done in order to get a
price that is accepted by the customer. It also implies that little focus is placed on later
phases of the product's life cycle, e.g. the use phase (with activities such as use of energy
and consumables, service and maintenance, and upgrading) and end-of-life. At the same
time, life cycle cost studies and life cycle assessments have shown that for many products, it
is during the use-phase (in reality often the longest phase of a product's life) and its related
activities where the major costs and environmental impact for the product occur. Figure 2
shows, in a basic way (different products have different profiles), the environmental impact
accumulation over the product's life cycle.
When developing IPSO, the basic principal is to consider all life cycle phases in order to
optimize the offering from a life cycle perspective. The idea is to get the lowest total cost for
the offering possible, not only to get the lowest cost for product. This generates new
conditions for the product development. Since the focus is expanded to cover more life cycle
phases, e.g. the use phase, it implies that the number of potential offering solutions
† Engineering Research and Education Agenda (ENDREA). ENDREA was a joint effort between four of
the major Swedish institutes of technology: Chalmers University of Technology in Göteborg, the Royal
Institute of Technology in Stockholm, Linköping Institute of Technology in Linköping and Luleå
University of Technology in Luleå. Funding came from the Swedish board for strategic research, SSF,
industry and the participating universities. The main idea behind ENDREA was to create a national
cooperation in creating a new type of research in the engineering design area.
Integrated Product Service Engineering – Factors Influencing Environmental Performance
153
increases, which is good from an optimizing perspective. At the same time, costs are often
associated with the use of materials and energy, which in turn provides a negative
environmental impact, implying that more cost-optimized products usually have less
environmental impact.
Figure 2 also illustrates the different phase’s impact on the total environmental impact and
how important the design phase is, especially the early part of it. This is at the same time
logical, since it is in the early phases of product development that the product specification
is defined, i.e. what parameters must/should be focused on. Examples of parameters are:
how it will be used; how long it will work; what type of power it will use; what type and
amount of consumables will be used during the normal use phase; what spare parts will be
needed; and what is the lifetime of the product. Today, many companies' main concern in
their product specifications is how to optimize and improve the production of their
products, and how to develop products that are not too durable. This is important, since the
predominate way of earning money is by selling products to customers.
At the same time, the initial product specification sets up boundaries for potential actions in
the later phases. This is a well-known fact for people working with product development,
often referred to as the "design paradox". When a new design project starts, very little is
known about the final product, especially if the product is a new one for the designers. As
the work on the product progresses, knowledge is increased. At the same time, the scope of
freedom of action decreases for every product decision step taken, since time and cost drive
most projects. Costs for later changes increase rapidly, since earlier work must be redone
(Ullman 2002). The paradox is that when the general design information is needed, it is not
accessible, and when it is accessible, the information is usually not needed.
Figure 3 shows the principal relation between freedom of action, product knowledge and
modification cost‡. The figure is the author’s further development of three figures: the
design paradox (Ullman 2002), costs allocated early but used late in the project (Andreasen
1987) and the cost for design changes as a function of time during the planning and
production process (Bergman and Klefsjö 2003).
Figures 2 and 3 illustrate the importance of the design phase as well as getting in relevant
requirements as early as possible in the development process. It also shows the problem
with traditional product development. Often, little care is taken in product development
(and in its specification) for future services, maintenance, and end-of-life-treatment.
Traditionally, the initial focus is on developing the physical product; once that is done, a
possible service (intangible product) is developed, but this is hindered by the limitations set
up from the physical product. When developing IPSO, the development is accomplished in
an integrated and parallel approach.
The rate of market and technological changes has accelerated in the past decade. This
implies that companies must be pro-active in the sense that they must be able to rapidly
respond to fluctuations in demand (Collaine, Lutz et al. 2002). Central to competitive success
in the present highly-turbulent environment is: the company’s capability to develop new
products (Gonzalez and Palacios 2002); to improve, further develop and optimize old
‡ This figure can also be found in the author’s licentiate thesis Lindahl, M. (2000). Environmental Effect
Analysis - an approach to design for environment Licentiate Thesis, Royal Institute of Technology.
154
Systems Engineering – Practice and Theory
products; and to do so faster than competitors (Stalk and Hout 1990). Designers must
develop and proceed faster, while at the same time covering an increased number of
different demands on the product. A way to handle these challenges is to do more of the
product development in a more parallel and concurrent way in order to e.g. shorten the
calendar time (from start to stop) and increase the collaboration over competence
disciplines. One concept in line with this is Integrated Product Development§ (IPD), whose
basic idea is to increase the efficiency in product development by more parallel activities
and a higher degree of co-operation between functions, levels and individuals in an
enterprise (Olsson 1976; Andreasen 1980). Norell (1999) characterizes the performance of
IPD as follows: parallel activities; cross-functional collaboration by multifunctional teams;
structured processes; and front-loaded development. The four characteristics above are in
line with what (Wheelwright and Clark 1992), (Cooper, Edgett et al. 1998), and (Wilson,
Kennedy et al. 1995) regard as important features for successful product development.
However, if a business model is changed from selling products to providing a function via
IPSO, this also changes the conditions for development. When selling products, there is a
need to constantly sell new ones in order to survive. In order to do so, the company must
constantly come out with new models and/or features, and do so at an increased speed to
keep competitors out. This also implies that a company should not want to offer all potential
technical improvements in new products, but rather split them up over several versions in
order to be able to sell more products over time.
Fig. 3. The relation between “Freedom of action”, “Product knowledge” and “Modification
cost” is shown (Lindahl and Tingström 2000).
However, if a company sells IPSO, this is changed since the focus is not on selling products
but rather on selling functionality to the customer. In principal, once an IPSO is sold to a
customer, the company wants him/her to use it for as long a time as it is economically
§ Other similar common terms which correspond to this concept are Concurrent Engineering (Söderved,
1991), (Prasad, 1997) and Lean Product Development (Mynott, 2001).
Integrated Product Service Engineering – Factors Influencing Environmental Performance
155
interesting. If a company has technology that can e.g. cut down the energy consumption
during use, it will implement the best technique at once instead of taking it in steps. Instead
of spending time on developing different versions of a product, with IPSO the company in
principal has more time for developing more optimized offerings - offerings that are more
cost-efficient and effective, and therefore in general give a lower negative environmental
impact. Nevertheless, it will still be relevant for shortening the calendar time (from start to
stop).
5. Information asymmetric between a provider and a user
In general, environmental impact of a product life cycle is determined by product
characteristics themselves and processes on the product. The former includes the type and
amount of materials in a product, while the latter includes how to treat the product at EOL
(end of life). Thus, the environmental impact of a product can be decreased by changing
either its characteristics or its processes. However, one has to own and apply appropriate
information to do so. There are different types of such information about a product itself or
processes along the life cycle phases such as design, manufacturing, usage, and EOL. In
addition, the information may not be documented in such a way that it is easily
transferrable to another actor as depicted in Figure 4.
Who owns the information on how to improve the environmental aspect of the product and
processes at different stages of the life cycle? Information asymmetry exists in many cases
between the OEM, who in many cases designs a product, and the user. For instance, how the
substances contained in a product are toxic is not necessarily known to a user but is to a
designer. In addition, how to attain the best energy performance for the product in practice
may be more hidden to a user than to a designer – the user simply does not know how to
operate the given product for the best performance, or the provider has more knowledge of
the best available technologies at the moment. There can be various reasons for this, such as
a lack of user education in spite of the existence of the necessary information, or the strategy
of a user as a company not to get the competence.
Information
Product
Information
Human
Money
Human
Provider
User
Fig. 4. General illustration of information owned by provider and user
Note that information asymmetry in the “market for lemons” addressed by (Akerlof 1970) is
not the main issue of this chapter. In that case, the information possessed by a provider is
about a product at a point of sale and is unchanged after the sale of the product, as it is
based on a product-sales type business and the provider has no access to the product
afterwards. This is shown with gray lines in Figure 5: the information of a user about the
156
Systems Engineering – Practice and Theory
product increases along time and can surpass that of a provider. Note that variation of
speed of the increase along time is not considered in this graph. In IPSE, on the other hand, a
provider can obtain more information with access to the product during usage, and could
maintain superiority regarding product information over the user. This is drawn as Cases 1
and 2 in Figure 5, to refer to the same and a higher speed as compared to the user,
respectively. In Case 3, due to the lower speed than the user, the provider is surpassed by
the user.
Information asymmetry can be a weapon for a provider to obtain payment in IPSE and
makes IPSE meaningful as a business. For example, in the case where an OEM owns more
information about usage or EOL of a product, there is potential for the OEM to provide
IPSO so that the environmental impact is less than would be for product sales. It is also
often reasonable for an OEM to be able to provide maintenance or upgrade service of its
product. From the viewpoint of environmental performance, on the other hand, information
asymmetry is a hindrance to improvement, since it is costly to transfer information to an
actor who needs it.
Some regulations are effective so as to diminish the information asymmetry – a simple
example is a symbol of “no to be put it in a dustbin” attached to an electronic product by the
WEEE (Waste Electrical and Electronic Equipment Directive) (EU 2003). This symbol
conveys effective information from a provider to a user: this product should not be disposed
of in a regular dustbin from an environmental viewpoint. As is explained by Cerin (Cerin
2006), this type of information flow has potential to decrease the environmental impact.
However, everything is not covered by regulations. A user may be willing to pay for
information that contributes to the environmental performance of the product. This is where
business opportunities for an OEM as an IPSO provider can be found.
Information
about the product
Case 2
Case 1
Case 3
Time
Point of sale
IPSE
Provider
Product-sales type
User
Fig. 5. Transitions of amount of information about a product after sales
Integrated Product Service Engineering – Factors Influencing Environmental Performance
157
Summarizing the discussion above, three levels of information asymmetry are assumed to
exist in this context. If there is no (or too little) information asymmetry, there will be no gain
in environmental performance through IPSE and no IPSE activities. On the other hand, in
case there is a high level of information asymmetry, i.e. enough to make IPSE meaningful,
there would be economic activities as well as environmental gain. The rest is an
intermediate level, where there are no IPSE activities and thus loss of environmental
performance. Note that this discussion focuses on a single parameter, information
asymmetry; there can be other influential parameters if IPSE is meaningful.
6. Economies of scale
Economies of scale are the result of an increased number of units produced or distributed,
making it possible for the unit price to decrease (Chandler 2001; Cook, Bhamra et al. 2006).
An IPSE provider has the possibility to attain economies of scale through several different
aspects. To provide IPSE is, in some cases, equal to being responsible for all the life cycle
costs of the offering, which provide incentives to optimize the total cost as well as to realize
economic development, and potentially environmental development (Lindahl, Sundin et al.
2006; Tukker and Tischner 2006). The provider would be able to gain economies of scale for
both the products and the services. Leverage in production and administration could be
created by offering the same services to different customers (Morey and Pacheco 2003).
Another way of decreasing costs and achieving economies of scale could be realized when
answering customers’ demands by constantly configuring the same technology and skills in
different ways (Cook, Bhamra et al. 2006). For a certain industry the market capacity is
limited, which means that a single company may not reach its scale of economy since its
market share is relatively fixed for a certain period of time. It is not possible to realize largescale effects with only a few customers, since much information is needed before, during
and after the delivery which results in high transaction costs (Arnold 2000). If a number of
companies outsourced their processes to one organization, this would aggregate the volume
and the production efficiency would increase (Gao, Yao et al. 2009). This would also bring
down the transaction costs, since they were created when transferring goods and services
(Chandler 2001). If the transactions occur frequently they are better handled within one
single organization, since hierarchical governance facilitates administrative control and
coordinated adaptability (Toffel 2008). Furthermore, customers want to benefit from the
knowledge of the supplier, and are reluctant to do business with several suppliers if they
want an integrated and global offering (Mathieu 2001). However, the number of actors
should be enough to make sure all the components of the offer are delivered by experts
(Mont 2004).
Reduced transaction costs are not the only costs to consider. New costs for
complementary products may also appear for the provider in the beginning, but will
benefit from economies of scale after the transition (Toffel 2008). Even though IPSE
offerings imply customized solutions to achieve economies of scale, they have to be
combined with well-defined modular structures at the component level (Windahl,
Andersson et al. 2004). If a company wants to profit from economies of scale, this
standardization of components is to be the first step (Arnold 2000). This could also be
useful when considering remanufacturing, since parts that are worn out quickly or
158
Systems Engineering – Practice and Theory
require frequent upgrading should be placed in an accessible way (Sundin and Bras 2005).
Considering the remanufacturing, this process could also benefit from an economies of
scale perspective. The IPSE approach would provide the manufacturer with the
knowledge of how many products that are entering the process, as well as when they
would do so, which would provide the IPSE provider with a remanufacturing plan that is
easier to manage (Sundin and Bras 2005).
When it comes to other steps in the life cycle of the offering, the IPSE provider can
economically afford a high level of specialization and technological features due to
economies of scale, and can thereby optimize resource consumption and waste
production, leading to better eco-efficiency for the company. The provider also often gains
a competitive advantage over the customer when it comes to experience and knowledge
concerning the product. With this information, the provider can optimize maintenance
routines and thereby minimize the cost (Toffel 2008). Furthermore, the provider can
benefit from scale effects when observing how the equipment is repaired across their
whole customer base and use this knowledge (Toffel 2008). Further increased knowledge
and understanding will result in increased availability and reduced product failures
(Alonso-Rasgado, Thompson et al. 2004). Economies of scale can also emerge when the
provider is in charge of the operations at the site of the customer, when the expertise of
the provider in running the equipment can provide reduction in lead time and scale
affects (Lay, Schroeter et al. 2009).
In sum, there are economies of scale in IPSE as well. Major positive factors include carrying
out similar services so that an organization can learn from one service and apply it to
another. In the case of IPSE, in contrast to the case of selling physical products, exactly the
same offering does not exist, since a customer or user is involved in the service. This
difference means that IPSE requires more involvement of staffs of a provider learning to
gain economies of scale. Another factor is a market capacity, and it is necessary to take into
account transaction cost and complementary product cost. Needs addressed by IPSE differ
slightly from one offering to another. Therefore, modularization is a key to gain economies
of scale, but service modularization needs more research than product modularization (e.g.
(Simpson, Siddique et al. 2006)).
7. Risk
There are various types of risk, namely possible negative
environmental viewpoint. Reasons for this include an actor’s lack
due to another actor’s possession of the information, which was
section on information asymmetry. There is another reason as
information.
consequences from the
of necessary information
already discussed in the
well – non-existence of
Whether a product is better from an environmental standpoint for a given need is not
necessarily certain at the time the product is first used. Different factors for this originate
from the environment (not in the meaning of sustainability) and users. The former
includes the speed of progress of the technology used in the product (or product
generations) (see e.g. (Deng and Williams 2011)). If a new product is more energy efficient
than the original one, and it becomes available before the end of usage, it may be better
Integrated Product Service Engineering – Factors Influencing Environmental Performance
159
environmentally to switch to the new product. The user factor includes his/her
discontinuity with the need for the chosen product (see different classical reasons for this
in (Hanson 1980)). For instance, a change in demand causing a user to stop using a
product after a short time, and owning another product in addition, generates additional
environmental impact.
How can these different types of uncertainty be better handled? A provider could do this. If
a provider promises a user in a contract that the “best” available technology is provided
within the contract period, the user can avoid the uncertainty of the technology progress.
For the user’s discontinuity of the need, a provider could give an option to a user so that the
user can return the product to the provider after a certain period of time. By doing so, a user
can shorten the time of holding that risk. The “trick” behind this is scale of economy that
enables a provider to cancel different types of risks arising from its users. Thus, variety of
the needs by a group of many customers is cancelled.
In sum, there are different types of uncertainty, due to unavailable information. In the case
of product sales, they generate risks of producing higher environmental impact than if this
uncertainty and risk is managed through IPSE. Note that this is not merely an actor’s lack of
information; rather, the information is not available in spite of a willingness to get it. This is
where business opportunities for IPSO exist, and existing research has not approached with
that viewpoint. For instance, uncertainty in PSS has been researched as an object to be
reduced for more accurate cost estimation (Erkoyuncu, Roy et al. 2011). Note that e.g.
leasing by itself does not improve EOL management of leased products (Lifset and
Lindhqvist 1999). If there is a high degree of uncertainty of technological progress or
demand discontinuity, and if the risk can be cancelled by an OEM, IPSO has potential to
decrease environmental impact.
8. Concluding discussion
This chapter endeavoured to lead theoretical discussion regarding which IPSE factors are
expected to increase environmental performance of a life cycle compared to a traditional
product sales business. Four aspects from theory were discussed and their relevance was
pointed out. In the theory of product development, information about a product is pointed
out to be a crucial parameter, although the theory is to be adapted according to the nature of
the offering – IPSO as opposed to a physical, traditional product. Then, asymmetry of the
information about a product between a provider and a user was identified as a key for IPSE
to be meaningful also through comparison with the product sales type business. Economies
of scale were brought into the discussion and this remains to be an important issue for IPSE
but with different characteristics from the product sales type business. Finally, risk was
discussed and pointed out to be a crucial parameter to be controlled after sale and
economies of scale were shown to be an enabler to control the risk in a better way. As shown
in these four sections, these aspects are interlinked with each other (see Figure 6) and need
to be further investigated. Nevertheless, the chapter has provided a first theoretical
cornerstone regarding conditions for IPSE to be a meaningful business style and IPSE’s
influential factors on environmental performance.
160
Quality issues
Environmental issues
Design issues
Marketing issues
Et cetera
Use phase
Manufacturing issues
Production phase
Economic issues
End-of-life treatment phase
Systems Engineering – Practice and Theory
Fig. 6. Relations between different issues at each phase of a life cycle
9. Acknowledgment
This research was partially supported by a Trafikverket (the Swedish Transport
Administration)-funded project “Integrated Product Service Offerings of the Railway
Infrastructure System”.
10. References
Akerlof, G. (1970). "The market for lemons: quality uncertainty and the market mechanism."
Quarterly Journal of Economics 84: 488-500.
Alonso-Rasgado, T. and G. Thompson (2006). "A rapid design process for Total Care
Product creation." Journal of Engineering Design 17(6): 509 - 531.
Alonso-Rasgado, T., G. Thompson, et al. (2004). "The design of functional (total care)
products." Journal of Engineering Design 15(6): 515-540.
Andreasen, M. (1987). Integrated Product Development. Berlin, Springer.
Andreasen, M. M. (1980). Machine Design Methods Based on a Systematic Approach. Lund,
University of Lund. Ph.D. Thesis.
Arnold, U. (2000). "New dimensions of outsourcing: a combination of transaction cost
economics and the core competencies concept." European Journal of Purchasing &
Supply Management 6(1): 23-29.
Aurich, J. C., C. Fuchs, et al. (2006). "Life cycle oriented design of technical Product-Service
Systems." Journal of Cleaner Production 14(17): 1480-1494.
Bergman, B. and B. Klefsjö (2003). Quality from Customer Needs to Customer Satisfaction.
Lund, Studentlitteratur AB.
Cantamessa, M. (2011). Design ... but of What. The Future of Design Methodology. H.
Birkhofer. London, Springer: 229-237.
Cerin, P. (2006). "Bringing economic opportunity into line with environmental influence: A
discussion on the Coase theorem and the Porter and van der Linde hypothesis."
Ecological Economics 56 209– 225.
Integrated Product Service Engineering – Factors Influencing Environmental Performance
161
Chandler, A. D. (2001). Scale and Scope: The Dynamics of Industrial Capitalism. Cambridge,
The Belknap Press of Harvard University Press.
Collaine, A., P. Lutz, et al. (2002). "A method for assessing the impact of product
development on the company." International Journal of Production Research
40(14): 3311 - 3336.
Cook, M. B., T. A. Bhamra, et al. (2006). "The transfer and application of Product Service
Systems: from academia to UK manufacturing firms." Journal of Cleaner
Production 14(17): 1455-1465
Cooper, R. G., S. J. Edgett, et al. (1998). Portfolio Management for New Products. Reading,
MA, Perseus Books.
Deng, L. and E. D. Williams (2011). "Functionality Versus 'Typical Product' Measures of
Technological Progress." Journal of Industrial Ecology 15(1): 108-121.
Dill, A. K., H. Birkhofer, et al. (2011). Property Rights Theory as a Key Aspect in Product
Service Engineering. International Conference on Engineering Design,
Copenhagen.
ENDREA (2001). ENDREA nomenclature. Linköping, ENDREA - Engineering Research and
Education Agenda.
Erkoyuncu, J. A., R. Roy, et al. (2011). "Understanding service uncertainties in Industrial
Product-Service System cost estimation." International Journal of Advanced
Manufacturing Technology 52(9-12): 1223-1238.
EU (2003). "Directive 2002/96/EC of the European Parliament and of the Council of 27
January 2003 on waste electrical and electronic equipment (WEEE)." Official
Journal of the European Union L 37: 24-39.
Furubotn, E. G. and S. Pejovich (1972). "Property Rights and Economic Theory: A Survey of
Recent Literature." Journal of Economic Literature 10: 1137-1162.
Gao, J., Y. Yao, et al. (2009). "Service-oriented manufacturing: a new product pattern and
manufacturing paradigm." Journal Intelligent Manufacturing 22(3): 435-446.
Goedkoop, M. J., C. J. van Halen, et al. (1999). Product Service Systems, Ecological and
Economic Basics. Hague, Dutch Ministry of Housing, Spatial Planning and the
Environment.
Gonzalez, F. J. M. and T. M. B. Palacios (2002). "The effect of new product development
techniques on new product success in Spanish firms." Industrial Marketing
Management 31(3): 261-271.
Hanson, J. (1980). "A proposed paradigm for consumer product disposition processes."
Journal of Consumer Affairs 14: 49–67.
Hockerts, K. (2008). Property Rights as a Predictor for Eco-Efficiency of Product-Service
Systems. CBS Working Paper Series. Frederiksberg, Copenhagen Business
School.
Isaksson, O., T. C. Larsson, et al. (2009). "Development of product-service systems:
challenges and opportunities for the manufacturing firm." Journal of Engineering
Design 20(4): 329 – 348.
Lay, G., G. Copani, et al. (2010). "The relevance of service in European manufacturing
industries." Journal of Service Management 21(5): 715-726.
162
Systems Engineering – Practice and Theory
Lay, G., M. Schroeter, et al. (2009). "Service-Based Business Concepts: A Typology for
Business-to-Business Markets." European Management Journal 27(6): 442-455.
Lifset, R. and T. Lindhqvist (1999). "Does Leasing Improve End of Product Life
Management?" Journal of Industrial Ecology 3(4): 10-13.
Lindahl, M., E. Sundin, et al. (2006). Integrated Product and Service Engineering – the IPSE
project. Changes to Sustainable Consumption, Workshop of the Sustainable
Consumption Research Exchange (SCORE!) Network, supported by the EU's 6th
Framework Programme, Copenhagen , Denmark.
Lindahl, M. and J. Tingström (2000). A Small Textbook on Environmental Effect Analysis.
Kalmar, Department of Technology, University of Kalmar.
Lindemann, U. (2011). Systems Engineering versus Design Methodology. The Future of
Design Methodology. H. Birkhofer. London, Springer: 157-167.
Martyrer, E. (1960). "Der Ingenieur und das Konstruieren." Konstruktion 12: 1-4.
Mathieu, V. (2001). "Service strategies within the manufacturing sector: benefits, costs and
partnership." Intermational Journal of Service Industry Management 12(5): 451475.
Mont, O. (2004). "Institutionalisation of sustainable consumption patterns based on shared
use." Ecological Economics 50(1-2): 135-153.
Mont, O., P. Singhal, et al. (2006). "Chemical Management Services in Sweden and Europe:
Lessons for the Future." Journal of Industrial Ecology 10(1/2): 279-292.
Mont, O. K. (2002). "Clarifying the concept of product–service system." Journal of Cleaner
Production 10(3): 237-245.
Morey, E. and D. Pacheco (2003). "Prouct service systems: Exploring the potential for
economic and environmental efficiency."
Mynott, C. (2001). Lean product development: the manager's guide to organising, running
and controlling the complete business process of developing products.
Northampton, UK, Westfield Publ.
Neely, A. (2007). The servitization of manufacturing: an analysis of global trends. 14th
EurOMA Conference, Ankara.
Oliva, R. and R. Kallenberg (2003). "Managing the transition from products to services."
International Journal of Service Industry Management 14(2): 160-172.
Olsson, F. (1976). Systematic Design. Lund, University of Lund. Doctoral Thesis.
Pahl, G. and W. Beitz (1996). Engineering Design: A Systematic Approach. London,
Springer-Verlag: 1.
Prasad, B. (1997). Concurrent Engineering Fundamentals - Integrated Product Development
- Volume 2. Upper Saddle River, New Jersey, Prentice-Hall.
Roy, R. (2000). "Sustainable product-service systems." Futures 32: 289–299.
Sakao, T. (2009). A View of Service, Quality, and Value for Sustainability. 12th International
QMOD Conference, Verona.
Sakao, T., C. Berggren, et al. (2011). Research on Services in the Manufacturing Industry
based on a Holistic Viewpoint and Interdisciplinary Approach. CIRP International
Conference on Industrial Product-Service Systems, Braunschweig.
Integrated Product Service Engineering – Factors Influencing Environmental Performance
163
Sakao, T., H. Birkhofer, et al. (2009). "An Effective and Efficient Method to Design Services:
Empirical Study for Services by an Investment-machine Manufacturer."
International Journal of Internet Manufacturing and Services 2(1): 95-110.
Sakao, T. and M. Lindahl, Eds. (2009). Introduction to Product/Service-System Design.
Springer's global publishing programme in engineering and management. London,
Springer.
Söderved, H. (1991). Concurrent Engineering - ett arbetssätt för effektiv produktframtagning
(in Swedish only). Stockholm, Sveriges Mekanförbund.
Sakao, T., N. Napolitano, et al. (2008). "How Are Product-Service Combined Offers Provided
in Germany and Italy? – Analysis with Company Sizes and Countries -." Journal of
Systems Science and Systems Engineering 17(3): 367–381.
Sakao, T. and Y. Shimomura (2007). "Service Engineering: A Novel Engineering Discipline
for Producers to Increase Value Combining Service and Product." Journal of
Cleaner Production 15(6): 590-604.
Sakao, T., Y. Shimomura, et al. (2009). "Modeling Design Objects in CAD System for
Service/Product Engineering." Computer-Aided Design 41(3): 197-213.
Simpson, T. W., Z. Siddique, et al. (2006). Product Platform and Product Family Design:
Methods and Applications. New York, Springer.
Stahel, W. R. (1994). The Utilization-Focused Service Economy: Resource Efficiency and
Product-Life Extension. The Greening of Industrial Ecosystems. Washinton DC,
National Academy Press: 178-190.
Stalk, G. J. and T. M. Hout (1990). Competing Against Time - How Time-Based Competition
is Reshaping the Global Markets. New York, The Free Press, A Division of
Macmillan Inc.
Sundin, E. and B. Bras (2005). "Making functional sales environmentally and economically
beneficial through product remanufacturing." Journal of Cleaner Production 13(9):
913-925.
Toffel, W. M. (2008). Contracting for Servicizing.
Tukker, A. (2004). "Eight Types of Product-Service System: Eight Ways to Sustainability?
Experiences from Suspronet." Business Strategy and the Environment 13: 246 –
260.
Tukker, A. and U. Tischner (2006). New Business for Old Europe. Sheffield, Greenleaf
Publishing.
Ullman, D., G. (2002). The Mechanical Design Process. New York, McGraw-Hill Higher
Education.
Vargo, S. L. and R. F. Lusch (2004). "Evolving to a New Dominant Logic for Marketing."
Journal of Marketing 68(1): 1-17.
Wheelwright, S. C. and K. B. Clark (1992). Revolutionizing Product Development: Quantum
Leaps in Speed, Efficiency, and Quality. New York, Free Press.
Wilson, C. C., M. E. Kennedy, et al. (1995). Superior Product Development: Managing the
Process for Innovative Products: A Product Management Book for Engineering and
Business Professionals, Blackwell Publishers.
164
Systems Engineering – Practice and Theory
Windahl, C., P. Andersson, et al. (2004). "Manufacturing firms and integrated solutions:
characteristics and implications " European Journal of Innovation Management
7(3): 218-228.
Appendix 4
LingegårdS.,Lindahl,M.,&Svensson,N.(2011)PSSContractsforRailandRoadInfra
structure.PaperpresentedattheFunctionalThinkingforValueCreation,Proceedings
ofthe3rdCIRPInternationalConferenceonIPS²,Braunschweig.
PSS Contracts for Rail and Road Infrastructure
Sofia Lingegård, Mattias Lindahl and Niclas Svensson
Department of Management and Engineering, Linköping University, Linköping
Sweden
Abstract
The productivity development for rail and road infrastructure has been weak a long time; and explanation can be found
in the traditional contracts used, with little room for incentives for innovation. This literature study investigates the use of
the few realized PSS contracts within the rail and road infrastructure. The descriptions and the scientific reports are on a
synoptic level and a majority of the reports are funded by the involved actors, showing that there is an interest for PSS
contracts in the industry and indicating significant potential for further research in the area.
Keywords:
Rail infrastructure; Road Infrastructure; Literature review
1
INTRODUCTION
Productivity development in the construction industry, such as road
and rail infrastructure, has been weak for a long period of time,
possibly due to the traditional form of contracting used. In the recent
years, these traditional forms for operation and maintenance have
caused increased costs, and thus resulted in an increased interest
for new contracting types [1-2]. Construction contracts are currently
used to a large extent in Sweden, but this type of contract has
shortcomings concerning weak incentives for the development of
procedures [3]. Interviews with managers at the Swedish Transport
Administration, formerly the Swedish Rail Administration (see more
detailed information in Section 3), are in line with this argument,
which claims that the major obstacles for technical development, as
well as the limited room for innovation, are due to over-detailed
specifications of how to do things [4]. This gives the procurer a
reason to design the contracts to produce more incentives for cost
efficiency [3]. It is also in the strategy of the Swedish Transport
Administration to improve the cost efficiency of maintenance by
improving the conditions already in the development phase, and to
perform maintenance as efficiently as possible considering the
entire life cycle of the products [5] . One way of doing this could be
with another type of contracting. Performance contracting gives
better incentives for contractors to develop the product by e.g.
finding a better balance between building and maintaining costs [6].
The contractor is responsible for delivering an agreed upon function
and can decide how this should be done, as well as for weighing
building costs against future maintenance cost which should
provide a cheaper solution for both procurer and contractor [6]. This
type of contracting, when the customer only pays when outcomes
have been delivered instead of the traditional payment for tasks and
activities, is also called Product Service Systems, or PSS [7]. A
more extensive review of this type of contracting can be found in
Section 4.
This is the starting point of the DORIS (Development of (Integrated
product service) Offerings for Rail Infrastructure Systems) project
which was launched in cooperation with the Swedish Transport
Administration to investigate the possibility for PSS contracts within
the rail infrastructure in Sweden. This paper is based on parts of the
initial literature study [8] and has the following objective.
1.1
Objective
The objective of this paper is to, through a literature study,
investigate what has been published in the area of PSS contracts
for rail and road infrastructure, as well as to look into the current
state of rail infrastructure procurement. This gives the following
research questions:
x
RQ1: What types of contracts are currently used when
procuring rail and road infrastructure?
x
RQ2: To what extent are PSS contracts used for rail and road
infrastructure?
x
RQ3: In what way are the PSS contracts for rail and road
infrastructure documented?
1.2
Limitations
The examples of PSS contracts presented are mostly implemented
in Scandinavia, with the exception of one example from the UK.
Furthermore, issues concerning performance requirements and
measures will not be addressed in this paper, even though these
issues represent major challenges for these contracts.
1.3
Outline of the paper
This paper starts with a description of the method used, and
subsequently presents the PSS concept. Next, examples of PSS
contracts for rail and road infrastructure are presented, followed by
the discussion, conclusion and suggestions for further research.
2
METHOD
The starting point for the literature study was an introductory
interview with an employee at the Swedish Transport
Administration, one well informed with the working process in the
organization. The goal was to gain sufficient knowledge within the
area to start searching for literature for this study.
Literature reviewed includes several different kinds of sources:
scientific articles, reports, homepages, master theses as well as
3rd CIRP International Conference on Industrial Product Service Systems, Braunschweig, 2011
doctoral and licentiate theses. The information has, when it was
possible, been triangulated using different sources. However, the
information concerning the use of PSS contracts for rail and road
infrastructure was limited to just a few sources. This could imply
that the information was biased, but most of the information was
retrieved from the Swedish National Road and Transport Research
Institute. No geographical limits were used when searching for
literature; instead, the search included literature from several
continents, even though some of it is not included in this paper. This
is partly due to the difficulty in judging the quality, and partly since
the conditions for the contracts were far from the ones in Sweden,
and therefore not relevant in this study.
3
THE CURRENT SITUATION FOR PROCUREMENTS OF RAIL
AND ROAD INFRASTRUCTURE IN SWEDEN
The Swedish Rail Administration is responsible for 80% of the total
rail system in Sweden [9]. Since 2001, the Swedish Rail
Administration has exposed its maintenance contracts to
competition, and by the end of 2009, 88% (measured in track
distance) of the maintenance had been exposed to competitive
procurement [10]. Furthermore, competitive procurement has
resulted in reduction in costs for maintenance, but despite this,
maintenance costs are increasing, and in 2008 maintenance costs
and reinvestment cost made up over 50% of the cost for new
investments.
It was concluded in a doctorial thesis [11] from 2006 concerning the
former Swedish Rail Administration that there has not been
significant pressure on the organization, internally or externally, to
use life-cycle environmental management, and the work has been
focused on environmental issues found locally, and not on life-cycle
perspectives. Furthermore, the author states that the railway needs
to adopt new perspectives to start working with environmental
management of the products, and to set environmental
requirements already when designing new products, i.e.before
introducing them in the material supply chain.
3.1
PRODUCT SERVICE SYSTEM: ONE CONCEPT, SEVERAL
NAMES
The focus for this paper is PSS contracts where the procurer
requests a function instead of a specific execution [12]. This kind of
functional buying/selling has many different names, and during this
literature study several different names for the concept of buying a
function have been revealed. The most commonly occurring are
presented in Table 1. The concepts in the tables have no intergroup
order.
Name
Definition/description
Reference
(Name,
year,
page)
“…a contracting mechanism that
allows the customer to pay only
when the firm has delivered
outcomes, rather than merely
activities and tasks.”
Ng et al.,
2009, p. 1
[14]
Performancecontracting
“The contract terms are based on
that future users are given access to
some specific services, not on the
contractor fulfilling technical
specifications: it is the performance
of the asset over the contracting
period that matters.”
Nilsson
et al., 2006,
p. 7 [3]
Performancebased
contracts
“…are about contracting on
performance, rather than tasks or
outputs by the service provider.”
Ng and
Yip, 2009,
p. 207 [15]
Functional
sales
“The customer purchases a function
and the hardware plus service
includes the totality of activities that
enable the customer to benefit from
a total functional provision.”
AlonsoRasgado
et al., 2004,
p. 515 [16]
Solutions
projects
“…solutions projects usually include
the responsibility for the provider to
manage, resource, support and
improve the delivery of the solution
through the life of the product or
system in use.”
Brady
et al., 2005,
p. 364 [17]
Performance
contracts
“Performance Contracts are defining
a product and it is up to the
contractor how to achieve this.
Therefore, work selection, design
and delivery are all his
responsibility.”
Zietlow,
2005, p. 3
[18]
Product
Service
System, PSS
“a marketable set of products and
services capable of jointly fulfilling a
user’s need”
Goedkoop
et al., 1999,
p. 18 [7]
Integrated
Product
Service
Offerings,
IPSO
“…from a lifecycle perspective, to
offer and optimise a solution with a
combination of products and
services that satisfies an identified
customer need, and at the same
time increases the suppliers’
competitiveness. “
Lindahl
et al., 2006,
p. 1-2 [19]
Outcomebased
contracting
Construction contracts
Construction contracts are the most common contracts within the
infrastructure construction industry in Sweden [12]. The concept is
based on the procurer specifying what, how and how much for the
project [6]. This includes the choice of technology, materials and
functions, and the tenders are made in unit prices with the choice of
tender mainly based on the lowest price [2]. Construction contracts
imply that the procurer carries all the risk, and a maximum roof for
the price is set which does not create any incentives for the
contractors to make the processes more efficient; instead, they
benefit from reaching the maximum sum [6]. Furthermore, the
author states that it also increases the incentives for the contractors
to make additional orders to increase their profitability, or even to
present a low tender and then make the money on the additional
orders.
3.2
4
Service contracts
The Swedish Transport Administration has since 2005 used
performance contracts for its maintenance [5], meaning that “…the
Swedish Rail Administration procures a functionality of the track
that has been set in advance. The contractor subsequently decides
what measures to take with respect to the performed reviews and
regulations for maintenance.” [13] The length of the contracts is 5
years, with an additional 2 years option with bonuses for
improvements, such as a lower number of errors, and with penalties
when the contractor has not reached the levels of e.g. delays [5].
Table 1: Different names for performance-based contracts.
From this table it can be concluded that even though the names of
the concepts differ they still include the same content, namely that
the focus is on the output, and not on how the output is achieved. In
this paper, the concept will be called Product Service System, or
PSS, since this is the most common name of the concept. The PSS
for the infrastructure includes planning, construction and
subsequently maintenance of the construction when the usage
phase has started [12].
4.1
PSS characteristics
PSS offerings have a life-cycle perspective, and the combination of
products and services can be combined into an optimized solution
for the customer, as well as to give the manufacturing company the
possibility to have control over the product throughout its whole lifecycle [17, 19]. PSS provides the supplier with a possibility to
increase the value of the solution for the customer by integrating
components in new ways [17], and is thereby a driver for the
development of a technical solution [19]. This provides incentives
for the supplier to realize a more economical and environmental
development when considering the whole life-cycle [19]. Companies
acting in a mature industry can use the PSS as a growth strategy
and compete with their core competence rather than with physical
assets [20]. The author also states that PSS requires a closer and
improved relationship with the customer, and the customer no
longer has to be the owner of the product.
5
PSS FOR RAIL AND ROAD INFRASTRUCTURE
This section provides examples of projects fulfilling all or parts of a
PSS contract for road or rail infrastructure.
5.1
PSS for rail infrastructure
The two rail projects reviewed, as seen in Table 2, are collected
from Sweden and the UK, and differ considerably in their content.
Arlandabanan, Sweden
Arlandabanan is a 20 km long railroad section with double tracks, a
7 km tunnel and several underground stations between the city of
Stockholm and Arlanda airport [21]. The winning tender for this
Public-Private Partnership, PPP,contract was a consortium
constructed by six companies from several different countries [22].
The consortium later formed the company A-train AB to finance,
build and subsequently run the train traffic. Construction began in
1995 and was finished in 1999, when the ownership of the facility
was transferred back to Arlandabanan Infrastructure AB, former Abanan AB. At the same time, A-train got the right to use the tracks
for traffic until 2040, as well as the responsibility to run and maintain
the facility during the same time period. [21] The ticket revenues
from the end customers serve as revenues for A-train in this
contract [12]. Arlandabanan Infrastructure AB has the possibility to
cancel this agreement in 2010 if A-train is not fulfilling the
requirements of the contract [21] .
Two thirds of the construction costs were funded by the consortium,
while the last third was a conditional loan from the government. All
the income risk was carried by the consortium, as well as most of
the cost risk in the project. [23] A-train had the right to a penalty
from Arlandabanan Infrastructure AB in case it would not be
possible to construct a double track within the time that was agreed,
since this would delay the traffic start, and also for other issues
such as discovery of archeological findings or incorrect technical
information [24]. A-train got the freedom to balance the cost for the
initial investment and the cost for maintenance, and subsequently
chose to use another solution for the tracks than the original idea of
the procurer [25].
The Northern Line, UK
In 2003, three long-term contracts including maintenance and
upgrading of infrastructure of the London Underground network
were signed dividing the network into three parts e.g. the part
including the Jubilee, the Northern and the PiccadillyLines. These
PPP contracts spanned over 30 years, with opportunities to review
the contracts and requirements every 7.5 years [26]. For the
Northern Line, the contract included the leasing of the trains and an
area of 50 stations, and full responsibility for the design,
manufacturing and cleaning of trains and related equipment [27]. In
addition, the contract was formulated so that 80% consisted of
capital works and 20% of service elements the first years, while the
service made up 100% of the total in the fifth year and beyond.
The contracts were output-specified, and the required performance
levels were measured with the following three factors [26]:
x
Availability, counting delays and disruptions lasting longer than
two minutes.
x
Capability of the line.
x
Ambience, measuring the quality of the customers’ travelling
environment.
These measurements were all set in 2003, before the contracts
started, and a level of around 5% worse than the historic data of the
London Underground was decided to be the benchmark for the first
five years, and then subsequently become more challenging with
time [26]. The report also states that bonuses and penalties are
used as additional adjustment for the performance, and liabilities for
environment and safety are included. Furthermore, the same report
claims that the availability for the JNP Lines have improved on the
whole since the start in 2003/2004. This has, on the other hand, not
been consistent for all the lines, e.g. the availability measure for the
busy Northern line was 48% worse than the benchmark in
2005/2006 [28]. Furthermore, the article states that the parties then
agreed upon a change in the contract to solve the problem, i.e. the
program for renewable the tracks was accelerated and initiated two
years earlier than stated in the initial contract.
Project
Content
Length
Payment
Arlandabanan,
20 km (SWE)
Finance,
build,
operate and
maintain.
45 years
Contractor built
the tracks and is
now leasing them.
Ticket revenues.
The Northern
Line,
50 stations
(UK)
Design,
manufacture
and service.
30 years
Leasing contract
based on a
guaranteed
number of trains
and performance
improvement.
Table 2: Reviewed contracts for rail infrastructure.
5.2
PSS for road infrastructure
Three Scandinavian road contracts are reviewed in this paper.
Table 3 illustrates their differing financial solutions.
Norrortsleden, Sweden
An ongoing contract for the Swedish Transport Administration
includes design, construction and then maintenance for 15 years.
The project comprises 7 km of highway, including a tunnel and
several road bridges. The public procurement process started in
2003, and three companies sent in their tenders. The differences in
price for the contracts concerning the design and construction were
minor, while there were significant differences in the pricing
concerning the maintenance phase. The contractor built the
construction during a period of 3.5 years (2005-2008), and is
currently responsible for maintaining it. [29]
The technical requirements were mostly formulated as functional
requirements; examples follow below, translated directly from
Swedish [29]:
x
“The road and the tunnel should be designed for a dimensioned
speed of 90 km/h.”
x
“The road body,…, should by the transfer have a remaining
lifespan (residual value) of at least 25 years.”
x
“The design of the bridges should follow an overall coherent
formation concept for the whole of Norrortsleden.”
During the construction phase the role of the procurer was one of
advisor, since the operation was led by the contractor [30]. The
report also refers to the fact that the two organizations were built to
mirror each other to ease the cooperation. A fixed annual payment
for the construction with a special arrangement for the tunnels,
where the contractor classifies the quality of the mountain as well
as what activities are needed, serves as guidance for the pricing,
and any sums above or below this price are shared by the two
parties [29]. Furthermore, the reports states that the compensation
to the contractor for the maintenance phase is paid as a fixed sum
every year; this sum is adjusted by an index based on nine weights
specified in the contract, e.g. amount of traffic [29]. The risk of the
project was decided to be assign to the one that was in the best
position to manage it, in this case the contractor [30].
E18, Finland
In Finland in 2005, a performance contract was signed for a 51 km
road section, including tunnels and bridges, concerning design,
construction, operation and finance[3, 31]. The section, MuurlaLohjanharju, is a cooperation between the public and private
sectors, with the Finnish Road Authority buying the entire project
from a consortium [32] .
The tenders of the contract were, apart from the price, judged on
e.g. experience of similar projects, preliminary plan for building and
maintenance, plan for reassuring quality, plan for handling technical
disturbances and the contractors’ financial situation [3]. The authors
claim these parameters influenced the pricing by plus or minus
10%. The contract lasts until 2029, equal to 21 years, and as from
the opening of the road in 2008 the Finnish Road Authority pays a
service fee depending on the availability and service level of the
road including several quality criteria [31-32]. The fee is connected
to a yearly index regulation, and the procurer carries the risk for an
increase in price for different components used [3]. The authors
further state that the maintenance costs are based on a calculated
value for the extent of the traffic, and the contractor does not carry
the risk for an increase in traffic. Furthermore, they mean that there
is a deduction in fee e.g. if the availability is not satisfactory, and the
traffic safety is measured every year to give the contractor
incentives to work for accident reduction. The report also states that
innovations that bring a decreased number of accidents are
rewarded, while an increase in the yearly accident count results in a
deduction from the yearly payment. Furthermore, the contractor is
also refunded for the initial investment when the road is ready for
traffic, providing incentives for fast opening. At the end of the
contract period, the road section will be transferred and Finnra will
attain control [31]. This will be done without any additional fees, and
the road section must be in the condition agreed upon [32].
E39, Norway
Three road projects have been procured by PPP contracts [23]. The
three projects were 27 km, 38 km and 38 km respectively, and they
have similar characteristics so the description will be limited to one
of them, namely the first section, E39 Klett- Bårdshaug [33]. Four
potential tenders were competing for the contract [23]; however, the
potential contractors had to apply for a pre-qualification
questionnaire to determine that the contractors fulfilled
requirements such as necessary technical and professional
knowledge, financial strength to complete the project, documented
experience and a list of reference projects [33]. The construction
started in 2003 and two years later the road opened, two months
before the scheduled time [23]. The authors also state that the
contractor is responsible for financing, building and maintenance
over a period of 25 years, and after that the Norwegian public roads
administration take over the maintenance.
The responsibility of the contractor is the safety and the availability
of the road and for standards such as environmental standards [33].
Furthermore, the report points out that the contract includes more
detailed requirements, such as quality and performance standards
and quality routines for which the NPRA can survey to make sure
they are being followed. The public part carries risk for events that
the project company has no or minor possibility to influence, such
as changes in legislation, while risks related to financing, planning,
construction, operation and maintenance are allocated to the
project company according to the report.
The project company receives an annual payment depending on
the availability, performance, safety and amount of traffic on the
road, but out of these, availability and performance are the major
contributions to the payment, while the rest are seen as additional
payments [33]. These traffic payments increase with increased
traffic, as well as the safety payments, which are seen as a bonus
related to the number of and the character of the accidents that
occur compared to an equivalent average road [23]. Furthermore,
the authors state that the Norwegian public roads administration
has introduced a toll system for the roads for the first 15 years, from
which the income will cover part of the costs for the project.
Project
Content
Length
Payment
Norrortsleden,
7 km (SWE)
Design,
construct
and
maintain.
15 years
Fixed yearly sum
based on index
Special payment
model for tunnels.
E18,
51 km (FIN)
Finance,
design,
construct,
and
maintain.
21 years
Initial investment
and service fee to
contractor
depending on
availability and
service level of
the road. Adjusted
for change in
traffic.
E39,
27 km (NOR)
Finance,
design,
construct,
and
maintain.
25 years
Payment
depending on
availability and
standard of the
road. Toll system
for procurer.
Table 3: Reviewed contracts for road infrastructure.
6
DISCUSSION
This concluding discussion has the ambition of answering the
research questions posed in the introduction by contrasting
reviewed contracts.
6.1
What types of contracts are currently used when
procuring rail and road infrastructure?
Currently, construction contracts are the most common way to
procure rail and road infrastructure in Sweden [12], while
maintenance contracts are mostly a type of performance contract
spanning over five years with specified functional requirements [5].
This is a short time period compared to the life-cycle of rail tracks,
which is why PSS contracts would be of interest instead.
6.2
To what extent are PSS contracts used for rail and road
infrastructure?
The two examples reviewed for rail infrastructure have both
similarities and differences. The Arlandabanan project included both
building the tracks and later maintaining them, as well as operating
the train traffic [21]. The Northern Line project, on the other hand,
focused on the actual trains and reinvestment, maintenance and
operation of them [27]. Both of the contracts involve the operating of
the traffic, but only in the case of Arlandabanan is the construction
of the tracks included. The Northern Line contract has an outputspecified performance level where availability is emphasized when
it comes to payment for the contractor [26]. For Arlandabanan, it is
a totally different case since that consortium receives its revenues
from the end customers [25] and not the procurer. While the
Northern Line contract was formulated as a PSS contract, it is not
known how specified the contract for Arlandabanan was, even
thought there seems to have been margins for flexibility for A-train
when formulating their solution [25]. Other similarities are the long
time period for the contracts, 45 years for Arlandabanan [21] and 30
years for the Northern Line [26]. This differs a lot from the time
periods currently used for maintenance contracts in Sweden.
The three road contracts reviewed differ significantly in size when
measured in kilometers as well as the payment mechanism. The
E18 and the E39 both have an output-specified payment where the
fee depends on availability and performance or service level [3233]. The E18 contract also includes the fulfillment of some quality
criteria in the payment model, and this is also the case for the E39
[32-33], but this model is far from the fixed yearly sum that the
payment for the Norrortsleden consists of, where only an
adjustment is made by an index [29]. All three contracts do however
make adjustments for changes in traffic, since this is something the
contractor cannot affect, meaning there has to be some flexibility in
the contracts making it possible for the contractor to carry the risk.
All contracts reviewed in this paper seem to have the life-cycle
perspective that is included in a PSS contract [19] as well as the
combination of products and services [19] that is required. The type
of products and services differs from different contracts, even
though they are implemented in the same industry. In four of the
five cases the procurer owns the product, the rail tracks, while in the
fifth case it is the contractor who owns the product, the trains, which
is in line with the characteristics of a PSS saying that it is not
necessarily the customer who gets the ownership of the product
[34]. However, even though most of the contracts are outputspecified there are still more detailed requirements from the buyer.
6.3
phase of the contracts can span over decades, implying a complete
evaluation will not be realized in the near future since most of the
contracts reviewed in this study have recently transitioned from the
building to the maintenance phase. Something worth mentioning is
that the reports are mainly financed by the governmental
organizations, in the case of Sweden by the Swedish Transport
Administration, showing that there is in fact an interest in these
types of contracts from the procurer side.
7
The lack of publications, in combination with interest from the
industry in this field, implies that there is a gap in the area where
research is needed both to facilitate the use of the contracts but
also to move the research forward. The next step in the DORIS
project is to conduct an interview study focusing on possibilities and
challenges concerning PSS contracts for rail and road infrastructure
in Sweden. The respondents will consist of the Swedish Transport
Administration, contractors and track design actors. This will be
followed by a quantitative study focusing on the environmental and
economical advantages and disadvantages with PSS contracts for
rail and road infrastructure.
8
ACKNOWLEDGMENTS
The authors would like to thank
Administration for financing the study.
9
the
Swedish
Transport
REFERENCES
[1]
Nilsson J.-E., (2009). Nya vägar för infrastruktur. Stockholm:
SNS Förlag.
[2]
Hedström
R.,
Ihs
A.,
Sjögren
L.,
(2005).
Funktionsupphandling av väg- och banhållning, Problem och
möjligheter. Linköping: Swedish National Road and Transport
Research Institute.
[3]
Nilsson J.-E., Ihs A., Leif S., Wiman L.G., Wågberg L.-G.,
(2006).
Funktionsupphandling.
Sammanfattning
av
kunskapsläget och rekommendationer för fortsatt forskning.
Linköping: Swedish National Road and Transport Research
Institute.
[4]
Stenbeck T., (2004). Incentives to Innovations in Roas and
Rail Maintenance and Operations. Stockholm: Royal Institute
of Technology.
In what way are the PSS contracts for rail and road
infrastructure documented?
Little has been done and consequently documented in the area of
PSS contracts for road and rail infrastructure. This is especially true
for the rail infrastructure, where few projects have been realized.
For the infrastructure that has in fact been procured with a PSS
type of contract, the information concerning the implementation
includes reports and not articles published in scientific journals.
These reports consist of information concerning the planning and
building of the infrastructure, but in general the contracts have not
been in place long enough to be evaluated. The maintenance
CONCLUSION AND FURTHER RESEARCH
Contracting for rail and road infrastructure in Sweden is done using
traditional construction contracts, and with maintenance contracts
using a small degree of performance dimension. A general
conclusion from this literature study is that the PSS contracts used
for road infrastructure are more developed than the ones for rail
infrastructure. This could be due to the complexity of the rail
structure, implying there are more issues to handle than when
building roads. It is therefore likely that the rail infrastructure can
benefit from the experience from the road infrastructure. On the
other hand, the road contracts are output-specified, but still have
elements of more detailed requirements.
[5]
Riksrevisonen, (2010). Underhåll av järnväg.
[6]
Nilsson J.-E., Bergman M., Pyddoke R., (2005). Den svåra
beställlarrollen. Stockholm: SNS Förlag.
[7]
Goedkoop M.J., Halen C.J.G.v., Riele H.R.M.t., Rammens
P.J.M., (1999). Product Service systems, ecological and
economical
benefits.
PricewaterhouseCoopers
N.V./Pi!MC/Storrm C.S./Pre Consultants, Netherlands.
[8]
Lingegård S., (2010). PSS contracts for rail and road
infrastructure - a literature study, LIU-IEI-R-- 10/0112--SE.
Linköping: Department of Management and Engineering.
[26] London Underground, (2010). Transport of London, PPP &
Performance Report 2009/2010, Report from the financial
year ending March 31 2010. London.
[9]
Banverket, (2008). Banverkets årsredovisning
Borlänge: The Swedish Rail Administration.
[27] Harding A., Watts P.,(2000). The Northern Line Train Service
Contract. Proceedings of the Institution of Mechanical
Engineers -- Part F -- Journal of Rail & Rapid
Transit.214(1):55-60.
[10] Banverket Produktion, (2009). Banverket
Årsrapport 2009. Banverket Produktion.
[11]
2008.
Produktion
Svensson N., (2006). Life-Cycle Considerations
Environmental Management of the Swedish Railway
for
Infrastructure [Doctorial]. Linköping: Linköping University.
[12] Nilsson J.-E., Pyddoke R., (2007). Offentlig och privat
samverkan kring infrastruktur- en forskningsöversikt.
Linköping: Swedish National Road and Transport Research
Institute.
[13] Banverket, (2009). Banverket årsredovisning 2009. The
Swedish Rail Administration.
[14] Ng I.C.L., Maull R., Yip N.,(2009). Outcome-based contracts
as a driver for systems thinking and service-dominant logic in
service science: Evidence from the defence industry.
European Management Journal.27(6):377-87.
[15] Ng I., Yip N., (2009). Identifying Risk and its Impact on
Constracting Through a Benefit Based-Model Framework in
Business to Busniess constracting: Case of the denfence
industry. 1st CIRP Industrial Product-Service Systems (IPS2)
Conference. Cranfield University. p. 230.
[16] Alonso-Rasgado T., Thompson G., Elfström B.-O.,(2004). The
design of functional (total care) products. Journal of
engineering design.
[17] Brady T., Davies A., Gann D.M.,(2005). Creating value by
delivering integrated solutions. International Journal of Project
Management.23(5):360-5.
[18] Zietlow G., (2004). Implementing performance-based road
management and maintenance contracts in developing
countries-an instrument of German technical cooperation.
German development cooperation.
[19] Lindahl M., E. Sundin, A. Öhrwall Rönnbäck, G. Ölundh, J.
Östlin,, (2006). Integrated Product and Service Engineering –
the IPSE project. Changes to Sustainable Consumption,
Workshop of the Sustainable Consumption Research
Exchange (SCORE!) Network (wwwscore-networkorg),
supported by the EU’s 6th Framework Programme.
Copenhagen, Denmark.
[20] Mont O.K.,(2002). Clarifying the concept of product-service
system. Journal of Cleaner Production.10(3):237-45.
[21] Arlandabanan
Infrastructure.
Infrastructure
AB,
(2010).
Arlandabanan
[22] Arlandaexpress AB/A-train, (2010). Arlanda express- About
us.
[23] Arnek A., Hellsvik L., Trollius M., (2007). En svensk modell för
offentlig-privat samverkan vid infrstrukturinvesteringar.
Linköping: Swedish National Road and Transport Research
Institute.
[24] Enberg N., Hultkranz L., Nilsson J.-E., (2004). Arlandabanan,
en uppföljning av samhällsekonomiska aspekter på en
okonventionell projektfinansiering några år efter trafikstart.
Swedish National Road and Transport Research Institute.
[25] Nilsson J.-E., (2008). Upphandling, avtalsutformning och
innovationer. Borlänge: VTI.
[28] (2006). Three years on, and the PPP presents a MIXED
picture. Railway Gazette International.162(10):669-74.
[29]
Förnyelse i anläggningsbranschen (FIA), (2005). Slutrapport
kortversion: Funktionsentreprenad Täby Kyrkby-Rosenkälla.
Förnyelse i anläggningsbranschen.
[30] Förnyelse
i
anläggningsbranschen
(FIA),
(2008).
Funktionsentreprenad i Täby Kyrkby-Rosenkälla, byggskedet.
p. 22.
[31] Lehtinen P., Tuomisto T., Mikkola I.,(2006). Finland paves
roads for future PPPs. International Financial Law
Review.25:2:53-5.
[32] Vägförvaltningen (Finnra), (2005). Riksettan-till födel för alla,
Motorvägen E18 Muurla-Lojo. The Finnish Road
Administration.
[33] Norwegian Public Roads Administration, (2001). PPP-project
E39 Klett-Bårdshaug.
[34] Mont O.K.,(2002). Claryfying the concept of product-service
system. Journal of Cleaner Production.10:237-45.