Zarządzanie eksploatacją obiektów technicznych to zbiór zadaĔ obejmujących: planowanie i podejmowanie decyzji, organizowanie i kontrolowanie, skierowane na zasoby systemu (ludzkie, finansowe, rzeczowe i informacyjne) i wykorzystywanych z zamiarem osiągniĊcia jego celu, globalnego i celów cząstkowych w sposób efek-tywny. Utrzymanie zdatnoĞci maszyn w eksploatacji, czĊsto nazywane utrzymaniem maszyn w ruchu to uznana juĪ dziedzina wiedzy teoretycznej i praktycznej obejmująca: metodologiĊ, metody i Ğrodki sterowania stanem zdatnoĞci funkcjonalnej i zadaniowej obiektów technicznych. Działanie te mają na celu monitorowanie stanu degradacji w celu racjonalnego i efektywnego ich uĪytkowania zgodnie z przeznaczeniem, w usta-lonych warunkach i czasie, przy okreĞusta-lonych ograniczeniach i zakłóceniach. Przedstawione treĞci tego opracowania są próbą zgromadzenia i wyjaĞnienia w moĪ-liwie prosty sposób pewnej liczby zasad, metod i wytycznych postĊpowania – w obszarze organizacji i zarządzania racjonalną i bezpieczną eksploatacją maszyn – o wartoĞci uznanej przez wielu badaczy oraz uĪytkowników maszyn.
Słowa kluczowe: system eksploatacji, degradacja stanu, utrzymanie ruchu, zarządzanie, stan zdatnoĞci, narzĊdzia statystyczne
Wprowadzenie
PrzedsiĊbiorstwo – organizacja, która zuĪywa zasoby, aby wytwarzaü dobra i usługi. Przed-siĊbiorstwo istnieje po to, aby tworzyü wartoĞci dla nabywców i rynku oraz zyski bĊdące potwierdzeniem celowoĞci jego działania i podstawą rozwoju. PrzedsiĊbiorstwo jest systemem zło-Īonym z uporządkowanych i wzajemnie powiązanych działów i zespołów organizacyjnych, które dąĪą do osiągania ustalonych celów, podejmując dla ich realizacji autonomiczne decyzje. PrzedsiĊ-biorstwo jest formalnie wydzielone pod wzglĊdem organizacyjnym i własnoĞciowym oraz jest osobą prawną zdolną do wykonywania czynnoĞci prawnie okreĞlonych [20,21].
Racjonalna eksploatacja obiektów technicznych, jako element Ğrodków trwałych przedsiĊbior-stwa, jest Ĩródłem oszczĊdnoĞci surowców, energii i nakładów kapitałowych oraz podstawową strategią umoĪliwiającą uzyskanie zysków. Istnieje zatem potrzeba i koniecznoĞü poszukiwania no-wych metod podwyĪszania efektywnoĞci eksploatacji obiektów technicznych, w tym metod organizacji i zarządzania. Proces uĪytkowania obiektów technicznych obejmuje zdarzenia uporząd-kowane działalnoĞcią ludzi z obiektami zdatnymi. W procesie tym celowe działania ludzi (uĪytkowników), prowadzą do wykonywania zadaĔ wynikających z potrzeb społeczno – gospodar-czych [2,14].
W literaturze [7,10] eksploatacja jest rozumiana jako uĪytkowanie maszyn zdatnych i obsługi-wanie techniczne przywracające zdatnoĞü. Utrzymanie maszyn w ruchu jest w przedsiĊbiorstwie produkcyjnym sprawą kluczową, a właĞciwie przyjĊta strategia eksploatacji rozumiana jako sposób uĪytkowania i obsługiwania maszyn oraz relacje miĊdzy nimi moĪe decydowaü o konkurencyjnoĞci przedsiĊbiorstwa na rynku.
Definicje okreĞlone w rozporządzeniach Rady czy Komisji Europejskiej obowiązują na obsza-rze wszystkich paĔstw członkowskich Unii Europejskiej rozróĪniają 3 typy pobsza-rzedsiĊbiorstw: Ğrednie, małe oraz mikro:
• Ğrednie przedsiĊbiorstwo to przedsiĊbiorstwo, które zatrudnia mniej niĪ 250 pracowni-ków, a jego roczny obrót nie przekracza 50 milionów euro lub całkowity bilans roczny nie przekracza 43 milionów euro,
• małe przedsiĊbiorstwo to przedsiĊbiorstwo, które zatrudnia mniej niĪ 50 pracowników a jego roczny obrót nie przekracza 10 milionów euro lub całkowity bilans roczny nie prze-kracza 10 milionów euro,
• mikroprzedsiĊbiorstwo to przedsiĊbiorstwo, które zatrudnia mniej niĪ 10 pracowników a jego roczny obrót nie przekracza 2 milionów euro lub całkowity bilans roczny nie prze-kracza 2 milionów euro.
Utrzymanie ruchu maszyn w przedsiĊbiorstwie to zorganizowany proces eksploatacji, w którym maszyny spełniają nastĊpujące warunki: znajdują siĊ w stanie zdatnoĞci funkcjonalnej i zadaniowej, są w ruchu i przenoszą okreĞlone siły i momenty, wykonują okreĞloną pracĊ, a takĪe przekształcają róĪne rodzaje energii [1,8].
Literatura opisuje wiele strategii utrzymania zdatnoĞci maszyn [4,5,13] począwszy od najprost-szych: „do uszkodzenia”, przez „planowo – zapobiegawcze”, „wg iloĞci wykonanej pracy”, czy teĪ „strategie według stanu technicznego”, aĪ do nieco starszych strategii „według niezawodnoĞci”, albo „według wskaĨników ekonomicznych” [21].
W warunkach rzeczywistych Ğwiadomy wybór strategii dokonywany jest głównie w przedsiĊ-biorstwach duĪych, posiadających niezbĊdne zasoby ludzkie, finansowe i techniczne. W wielu jednak przypadkach wybór ten jest czĊsto nieuĞwiadomiony i sprowadza siĊ najczĊĞciej do przyjĊcia jednego z poniĪszych modeli lub ich kombinacji [17]:
• strategia utrzymania zdatnoĞci wynikająca z procedur ISO; • outsourcing usług związanych z utrzymaniem maszyn;
• strategia według instrukcji obsługi, DTR i wymagaĔ prawnych (głównie UDT);
• strategie zarządzania utrzymaniem ruchu maszyn o podejĞciu filozoficznym (5S, Kazein, TPM itp.) w nowoczesnych, niekoniecznie duĪych przedsiĊbiorstwach;
• strategia ukierunkowana na produkcjĊ (do uszkodzenia).
Współczesne narzĊdzia informatyczne pozwalają w szerokim zakresie na realizacjĊ zadaĔ wy-nikających z przedstawionych strategii w obszarze utrzymania ruchu, a szczególnie w zakresie zarządzania tym obszarem. W szczególnoĞci pozyskiwana i przetwarzana informacja jest w pod-stawą podejmowania optymalnych (pod wzglĊdem czasu i zakresu) decyzji. Decyzje takie mogą byü podejmowane tylko wtedy, gdy decydent dysponuje moĪliwie szerokim i pełnym zakresem infor-macji oraz modelami, metodami i narzĊdziami pozwalającymi na gromadzenie, przetwarzanie (realizacjĊ specyficznych analiz) oraz udostĊpnianie wiarygodnych danych stanowiących podstawĊ takich decyzji [15,16].
1. Zarządzanie eksploatacją maszyn w zakładach
KaĪde przedsiĊbiorstwo istnieje dla okreĞlonego celu, którego miernikiem syntetycznym jest osiągany zysk netto, na który podstawowy wpływ mają procesy zarządzania firmą. Proces zarzą-dzania organizacją podobnie jak jej struktura nie jest jednorodny i statyczny. NiewłaĞciwie dobrany system zarządzania powoduje niĪszą efektywnoĞü ich pracy, co w konsekwencji skutkuje obniĪe-niem konkurencyjnoĞci firmy na rynku. SytuacjĊ tĊ moĪe radykalnie zmieniü poprzez zastosowanie systemów komputerowych wspomagających lub realizujących proces zarządzania.
StrukturĊ przedsiĊbiorstwa produkcyjnego moĪna scharakteryzowaü analizując trzy podsta-wowe cechy: specjalizacja, formalizacja, koordynacja. Struktura jest zbiorem funkcji i relacji okreĞlających w sposób sformalizowany misjĊ, jaką kaĪda komórka organizacji powinna wypełniaü, oraz zasady współpracy pomiĊdzy poszczególnymi czĊĞciami organizacji.
Dla realizacji celów i zadaĔ wynikających z misji elementy struktury organizacji winny zostaü wyposaĪone w odpowiednie uprawnienia, a w organizacji powinny funkcjonowaü procedury koor-dynujące ich pracĊ [12,15].
Z definicji eksploatacji wypływa zakres oczekiwanych, merytorycznych umiejĊtnoĞci, które moĪna przedstawiü jako:
• kierowanie eksploatacją, a w tym kontrolowanie procesów eksploatacyjnych oraz dobieranie, motywowanie, instruowanie i szkolenie eksploatatorów;
• formułowanie zadaĔ projektowych, wytycznych zakupu i warunków dostawy, dotyczących obiektów technicznych – przyszłych obiektów eksploatacji;
• projektowanie i organizowanie systemów eksploatacji, a w tym wyznaczanie warunków eks-ploatacji optymalnej;
• identyfikowanie stanów technicznych obiektów eksploatacji i stanów systemów eksploatacji; • identyfikowanie cech systemów eksploatacji, a w tym – ich wartoĞci;
• okreĞlanie, wyznaczanie i ocenianie sprawnoĞci systemu eksploatacji; • okreĞlanie, wyznaczanie i ocenianie ryzyka i szans eksploatacji; • planowanie strategiczne eksploatacji (rozwój, modernizacja);
• dobieranie technologii eksploatacji i organizowanie usług serwisowych.
Ta charakterystyka umiejĊtnoĞci w zakresie inĪynierii eksploatacji okreĞla zadania teorii eks-ploatacji, która winna wypracowywaü i doskonaliü nastĊpujące metodyki: projektowania i organizowania systemów eksploatacji, analizy ryzyka i szans przedsiĊwziĊü eksploatacyjnych, pla-nowania strategicznego eksploatacji, kierowania eksploatacją i sterowania procesami eksploatacji, analizy ekonomicznej i badaĔ eksploatacji, opracowywania treĞci i technik instrukcji eksploatacyj-nych oraz motywowania eksploatatorów.
Ogólnie zatem, problematyka eksploatacji znajdująca ostatnio swoje miejsce w systemie logi-stycznym, ma strukturĊ wielowarstwową (hierarchiczną), do której analizy niezbĊdne są metody wypracowywane przez ogólną teoriĊ systemów.
W ocenie działania złoĪonych systemów eksploatacji wykorzystuje siĊ nastĊpujące własnoĞci [18,19,21]:
– efektywnoĞü: utoĪsamiana ze skutkiem wykorzystania zasobów w okreĞlonym czasie, w sensie zamierzonego celu;
– gotowoĞü: wyraĪająca moĪliwoĞü działania eksploatowanych obiektów, w tym równieĪ systemu jako całoĞci, w danej chwili czasu;
– skutecznoĞü: osiąganie stanów wyróĪnionych jako pozytywne w zbiorze stanów moĪliwych; – ekonomicznoĞü: własnoĞü wyraĪająca relacje miĊdzy wartoĞcią uzyskanych efektów, a wielko-Ğcią nakładów poniesionych w pewnym okresie czasu;
– niezawodnoĞü: wyraĪająca stopieĔ zaufania, Īe spełnione zostanie wymagane działanie. Przedstawione własnoĞci systemu eksploatacji maszyn, zorganizowanego według okreĞlonych reguł działania to zakres zainteresowaĔ składowych dziedzin nauki o eksploatacji maszyn i urządzeĔ technicznych. W wieloetapowym procesie istnienia maszyn (potrzeba i wartoĞciowanie, konstruo-wanie, wytwarzanie, eksploatacja) faza eksploatacji jest weryfikacją koĔcową efektywnoĞci działania wytworu (wyrobu, usługi), ujmującą „jakoĞü” poprzednich etapów.
WspółczeĞnie pod pojĊciem "eksploatacja" rozumie siĊ zespół celowych działaĔ organiza-cyjno – technicznych i ekonomicznych ludzi z urządzeniami technicznymi oraz wzajemne relacje wystĊpujące miĊdzy nimi od chwili przejĊcia urządzenia do wykorzystania zgodnie z przeznacze-niem, aĪ do jego utylizacji po likwidacji [33,35]. DziałalnoĞü eksploatacyjna przebiega w obrĊbie logistyki, w ramach róĪnych systemów produkujących rozliczne dobra i Ğwiadczących przeróĪne usługi. Systemy te są na ogół złoĪone i wydzielenie w nich podsystemu eksploatacji wcale nie jest łatwe. W systemie eksploatacji maszyn jako główny zawsze traktowany jest podsystem uĪytkowa-nia i nieodłącznie z nim związany podsystem obsługiwaĔ technicznych.
W podsystemie uĪytkowania znajdują siĊ tylko maszyny zdatne i mogą one byü uĪytkowane intensywnie (zgodnie z przeznaczeniem) lub wyczekująco, kiedy trwa postój na zapotrzebowanie do uĪycia. KaĪda niezdatnoĞü powoduje przejĞcie maszyny do podsystemu obsługiwaĔ technicz-nych. W tym podsystemie wyróĪnia siĊ podsystemy:
• zabiegów profilaktycznych; obsługiwanie w dniu uĪytkowania (OU), obsługiwanie po okre-Ğlonym przebiegu pracy (OT), obsługiwanie sezonowe (OS), obsługiwanie powypadkowe (OA), obsługiwanie uprzedzające (OP), okresu docierania (OD) itd.,
• rozpoznania stanu i pomocy technicznej; diagnostyka techniczna, rozpoznanie i pomoc, • napraw; naprawa bieĪąca, naprawa Ğrednia, naprawa główna, naprawa poawaryjna itd., • konserwacji; konserwacja krótkoterminowa, Ğrednioterminowa, długoterminowa.
Zadaniem podsystemu obsługiwaĔ technicznych jest usuniĊcie niezdatnoĞci maszyny lub wy-konanie niezbĊdnie koniecznych czynnoĞci obsługowych(zalecanych przez wytwórcĊ).
Ze wzglĊdu na losowy charakter przebiegu procesu eksploatacji maszyn (np. zmienne warunki pracy, obciąĪenia), uzyskanie dostatecznie wiarygodnych prognoz wymaga wykorzystania metod statystycznych. Uzyskanie niezbĊdnych do tego danych jest moĪliwe poprzez dozorowanie stanu obiektu. Analiza tych danych moĪe byü nastĊpnie wykorzystana do genezowania stanu obiektu w wybranych przedziałach czasu, a takĪe do celów sprawozdawczych i wielu innych.
Kierownictwo zakładu, prowadzi politykĊ eksploatacyjną polegającą na sterowaniu stanem zdatnoĞci maszyn w taki sposób, by uzyskiwaü optymalne efekty. NajczĊĞciej stosowanym kryte-rium optymalizacyjnym jest tu koszt eksploatacyjny, jako suma uogólnionych nakładów na uĪytkowanie i obsługiwanie maszyn.
Zarządzanie eksploatacją obiektów technicznych to działania obejmujące: planowanie i po-dejmowanie decyzji, organizowanie, kierowanie i kontrolowanie, skierowane na zasoby systemu eksploatacji (ludzkie, finansowe, rzeczowe i informacyjne) i wykonywane z zamiarem osiągniĊcia jego celów globalnych i cząstkowych. Celem systemu eksploatacji obiektów technicznych jest: ra-cjonalne wykorzystanie (uĪytkowanie) obiektów technicznych oraz utrzymanie obiektów technicznych w stanie zdatnoĞci funkcjonalnej i zadaniowej.
Planowanie i podejmowanie decyzji dotyczy uĪytkowania i obsługiwania obiektów technicz-nych i obejmuje: ustalenie celów globaltechnicz-nych i cząstkowych, okreĞlenie planów strategicztechnicz-nych, taktycznych i operacyjnych, podejmowanie decyzji: zaprogramowanych o jasnej strukturze i powta-rzających siĊ z okreĞloną czĊstotliwoĞcią oraz losowych, podejmowanych w warunkach ryzyka i niepewnoĞci.
Organizowanie jest to decydowanie o najlepszym zaprogramowaniu działaĔ i wykorzystaniu zasobów systemu eksploatacji, czyli: ludzi, finansów, materiałów i urządzeĔ oraz informacji.
Kierowanie jest to proces polegający na uĪyciu wpływu na pracowników systemu eksploatacji w taki sposób, aby osiągnąü cel główny i cele cząstkowe systemu.
Kontrola jest procesem polegającym na takim badaniu systemu eksploatacji, aby ułatwiü osią-gniĊcie celu globalnego i celów cząstkowych. Celem kontroli jest stworzenie decydentom moĪliwoĞci oceny systemu eksploatacji i porównania go ze stanem wczeĞniej ustalonym i podjĊcie działaĔ zmierzających do istotnej poprawy aktualnego stanu systemu.
System zarządzania eksploatacją obiektów moĪna. opisaü wyraĪeniem:
ETZ = <EKE, EEE, EIE, RIE> (1) gdzie: EKE, EEE, EIE – odpowiednio podsystemy: kierowania eksploatacją, ekonomiczno-finan-sowy, informacyjny (informatyczny); RIE – relacje.
Podsystem kierowania eksploatacją EKE obiektów technicznych obejmuje: szefa eksploata-cji, kierowników: uĪytkowania, obsługiwania obiektów technicznych i innych, kadrĊ (personel pracowniczy). Główne zadania podsystemu kierowania eksploatacją obiektów technicznych są na-stĊpujące: planowanie eksploatacji, podejmowanie decyzji, organizowanie eksploatacji, pobudzanie i inicjowanie procesów eksploatacyjnych oraz kontrolowanie.
Podsystem ekonomiczno-finansowy EEE eksploatacji obiektów moĪna opisaü wyraĪeniem: EEE = <SE, SF, REE> (2) gdzie: SE, SF – odpowiednio podsystemy: analiz ekonomicznych (przygotowania danych decy-zyjnych), finansowy (rozliczenia, płace, ewidencja kosztów itp.); REF – relacje.
Zadaniami tego systemu są: prowadzenie rachunku ekonomicznego, krytyczna ocena procesu eksploatacji obiektów technicznych pod wzglĊdem ekonomicznym, proponowanie rozwiązaĔ w za-kresie efektywnego funkcjonowania systemu eksploatacji, przygotowanie danych niezbĊdnych do podjĊcia decyzji oraz inne.
Zarządzanie systemem eksploatacji to efektywna realizacja funkcji polegających na doborze iloĞciowym i strukturalnym Ğrodków, zgodnego z przeznaczeniem ich zastosowania i eksploatowa-nia, ciągłego utrzymania w gotowoĞci eksploatacyjnej, bieĪącego monitorowania stanu i jego zmian oraz prowadzenia uzasadnionej technicznie i ekonomicznie wymiany [9].
2. Struktura systemu zarządzania eksploatacją
StrukturĊ zarządzania systemem eksploatacji wraz z przepływem danych przedstawiono na rys.1. Tworzące strukturĊ systemu moduły realizują nastĊpujące podstawowe funkcje:
1. Moduł przetwarzania danych – odpowiedzialny za przetwarzanie danych przesyłanych do sys-temu. NoĞniki i media transmisji mogą byü:
a). tradycyjne dokumenty Ĩródłowe, którymi są „raporty zmianowe”, „informacje o usterkach”, „dziennik zmiany” itp., które są wypełniane przez mistrzów, brygadzistów a w niektórych przypad-kach bezpoĞrednio pracownikw obsłgujących dane urządzenie. Dokumenty te są dostarczane do modułu logicznego przetwarzania SE.
b). elektroniczne, dane są zbierane on – line przez zainstalowane w okreĞlonych miejscach urządzeĔ sensory i przesyłane bezpoĞrednio do modułu przetwarzania lub czĊĞü danych, pracownicy nadzorujący okreĞlone urządzenia, wprowadzają z klawiatury stacji roboczych. Transmisja jest rea-lizowana poprzez systemy kablowe lub Ğwiatłowodowe. Zastosowanie bardziej złoĪonych algorytmów przetwarzania pozwala na przedstawianie propozycji decyzji rutynowych, które w szczególnych przypadkach nie wymagają akceptacji pracownika.
c). mieszane, w realiach naszej gospodarki jest to najczĊĞciej spotykane rozwiązanie. Istnieje tu wyraĨny trend opisany w punkcie „a).”.
Proces przetwarzania dla potrzeb zarządzania systemem eksploatacji moĪe byü realizowany przy wykorzystaniu nastĊpujących podstawowych technologii: tradycyjnej, rozproszonej, wspólnej bazy danych (WBD), albo WBD wspomagana systemem eksperckim.
W zaleĪnoĞci od stopnia wspomagania komputerowego obejmuje on swoim zasiĊgiem zróĪni-cowaną iloĞü danych. Umownie do modułu tego naleĪy zaliczyü równieĪ przetwarzanie realizowane w innych modułach systemu eksploatacji.
Rysunek 1. Model zarządzania systemem eksploatacji
2. Moduł kierowniczy. Do modułu wpływają dane o róĪnym stopniu agregacji z modułu przetwarzania danych. Około 80% tych danych jest przetworzona według zadanych algorytmów tworząc podstawowy zbiór dla potrzeb zarządzania. CzĊĞü danych jest dostarczana do modułu bez-poĞrednio w stanie nieprzetworzonym. Dotyczy to danych sprawozdawczych, logistycznych,
i wybranych danych monitoringowych. OdrĊbną grupĊ danych stanowią informacje wpływające do tego modułu z nadrzĊdnego systemu zarządzania przedsiĊbiorstwem. Są to dane dotyczące strategii rozwoju firmy, w których zawarte są ograniczenia, głównie dotyczące finansów. Na podstawie otrzymanych danych wejĞciowych z modułu są generowane decyzje, normatywy, plany, korekty i sprawozdania dla systemu nadrzĊdnego.
3. Moduł logistyczny, który realizuje nastĊpujące podstawowe funkcje:
• dostarcza materiały, czĊĞci, podzespoły i normalia dla potrzeb realizowanych napraw, • prowadzi gospodarkĊ magazynową oraz bieĪąco analizuje poziom zapasów,
• prowadzi ewidencjĊ wydanych zasobów analizując ich zuĪycie dla poszczególnych zleceĔ, • organizuje i nadzoruje transport zakupionych urządzeĔ technologicznych, dotyczy to równieĪ
urządzeĔ, których naprawy są zlecane do wykonania wykonawcom zewnĊtrznym, • współpracuje z logistyką zakładową w zakresie gospodarki złomem.
4. Moduł realizacji zadaĔ. Realizuje lub nadzoruje wykonanie wszystkich przeglądów oraz w zaleĪnoĞci od moĪliwoĞci technicznych firmy znaczącą czĊĞü napraw. Przeglądy i naprawy są realizowane w terminach przewidzianych w planach według zakresu przewidzianego dla danego typu naprawy. JeĪeli moduł nie posiada moĪliwoĞci technicznych do realizacji pełnego zakresu prac to w porozumieniu z modułem 2, 3 i 10 zleca siĊ okreĞlony zakres prac firmie obcej. NajczĊĞciej dotyczy to wybranego podzespołu, który jest demontowany w i dostarczany do naprawy wybranej firmie. Odbiór po naprawie nastĊpuje przy współudziale modułu 6 i PU.
5. Moduł realizacji obcej. W przypadku zakresu prac naprawczych, który nie moĪe zostaü zrealizowany, ze wzglĊdów technicznych, przez system eksploatacji zostają one zlecone firmie ze-wnĊtrznej. Zawarcie umowy jest poprzedzone analizą ekonomiczną i techniczno – technologiczną otrzymanych ofert. Przekazanie i odbiór zespołu lub urządzenia odbywa siĊ komisyjnie z udziałem modułów 4, 6, 7, 9, PU i 10 przy akceptacji 2.
6. Moduł kontroli. Sprawdza czy przewidywany zakres prac został zrealizowany oraz czy ich jakoĞü jest odpowiednia. Kontroli podlega zakres prac realizowanych w realizacji obcej jak równieĪ własnej. Uwagi oraz zakres kontroli jest dokumentowany tzw. „Protokołem odbioru”. ZauwaĪone usterki w tym zakresie są przekazywane do kierownictwa PU.
7. Moduł odnowy bazy technicznej. Propozycje decyzji tego modułu wynikają z danych: stra-tegii firmy uzupełnionych przez moduł 2, danych otrzymywanych z modułu 1 i 10, informacji z otoczenia. WĞród przyczyn, które wymuszają odnowĊ bazy technologicznej są miĊdzy innymi: koniecznoĞü zastosowania nowych technologii, zuĪycie techniczne i moralne, koniecznoĞü ekono-miczna likwidacji miejsc pracy, która wymusza zakup nowych maszyn i urządzeĔ o wiĊkszej wydajnoĞci. Moduł odnowy bazy nadzoruje i realizuje dostarczenie Ğrodka na teren zakładu, jego instalacji i przekazania do eksploatacji.
8. Moduł doskonalenia kadr. Sprowadzenie do firmy nowej maszyny lub urządzenia powinno zawsze zostaü poprzedzone szkoleniem pracowników, którzy mają dany Ğrodek eksploatowaü. Szkolenia pracowników powinny byü co pewien okres powtarzane z uwzglĊdnieniem wystĊpują-cych problemów eksploatacyjnych jak równieĪ nabywanych doĞwiadczeĔ.
9. Moduł rozliczeĔ. Sporządza zestawienia zbiorcze jak równieĪ kontroluje zasadnoĞü realizacji danych operacji z podziałem na zlecenia i poszczególnych pracowników. Do wartoĞci prac są wli-czane równieĪ obciąĪenia amortyzacyjne wykorzystywanego rzeczywiĞcie, dla realizacji danego zlecenia, sprzĊtu. JeĪeli moduł 4 Ğwiadczy usługi dla odbiorców zewnĊtrznych to moduł rozliczeĔ przygotowuje ofertĊ cenową wraz z kosztorysem dla tego zleceniodawcy. Po zakoĔczeniu objĊtych umową prac sporządza kosztorys powykonawczy i wystawia fakturĊ za wykonany zakres prac.
Rozlicza równieĪ inne drobne prace realizowane np. na rzecz najbliĪszego otoczenia. 10. Moduł techniczny realizuje funkcje:
• planistyczne, planowaniu podlegają miĊdzy innymi: terminy napraw, Ğrodki finansowe, po-trzeby materiałowe, pracochłonnoĞü, wartoĞü usług obcych itp.;
• konstrukcyjne, opracowanie niezbĊdnej dokumentacji konstrukcyjnej dla potrzeb realizowa-nych prac naprawczych;
• technologiczne, opracowuje technologiĊ dla czĊĞci regenerowanych i dorabianych niezbĊdnych do realizowanych napraw;
• monitorowania, gdy dane są przekazywane na tradycyjnych noĞnikach – spełnia rolĊ poĞred-nika, kontrolera i filtra danych nim zostaną one przekazane do modułu 1; podobną rolĊ spełnia w przypadku danych pochodzących z modułów 6 i 9;
• oceny stanu posiadanych urządzeĔ jak równieĪ stanu przygotowaĔ do realizacji planowanych napraw. Funkcja ta jest realizowana w na podstawie danych otrzymywanych z modułu 1 i da-nych bezpoĞrednio dostarczada-nych do modułu technicznego;
PU Podsystem uĪytkowania. Jest to podsystem, który eksploatuje maszyny i urządzenia. Z tego podsystemu pochodzi wiĊkszoĞü danych zasilających moduł 1.
PP Pozostałe podsystemy. Relacje tych podsystemów z systemem zarządzania eksploatacją zaleĪą od obowiązującej w całej firmie strategii zarządzania, systemu transmisji i przetwarzania danych.
3. Strategie i narzĊdzia utrzymania zdatnoĞci 3.1. Strategia wynikająca z procedur ISO
Rosnąca konkurencja, wymagania klientów, globalizacja gospodarki wymuszają na przedsiĊ-biorstwach koniecznoĞü wdraĪania systemów zarządzania jakoĞcią (SZJ). Podstawą do certyfikacji takich systemów jest na ogół norma ISO9001. Jest to standard miĊdzynarodowy, który odnosi siĊ do procesów decydujących o wytworzeniu produktu albo usługi, jakich dostarcza swoim klientom przedsiĊbiorstwo – rys.2.
Rysunek 2. Mapa procesów przedsiĊbiorstwa z utrzymania maszyn w ruchu
WKz^<E/ <>/ Ed WZz'KdKtE/ /Z >/:> E/ hdZzDE/ Zh,h D^zE < > / E d ϭ Ϯ ϯ W>EKtE/ /K^<KE> E/ ϲ WZK: <dKtE/ ϰ h^Bh'/͕/EE ϱ < > / E d
PodejĞcie procesowe narzucone przez normĊ powoduje, Īe firmy utrzymujące SZJ identyfikując procesy funkcjonujące w firmie i przedstawiając je w postaci tzw. mapy procesów, dostrzegają – oprócz głównych procesów tzw. realizacji wyrobu – proces utrzymania maszyn i urządzeĔ w ruchu, jako wspomagający proces realizacji wyrobu. Norma nakłada na przedsiĊbiorstwo obowiązek za-pewnienia kompetentnego personelu do zaza-pewnienia skutecznego funkcjonowania kaĪdego procesu, w tym równieĪ procesu utrzymania maszyn w ruchu.
PrzedsiĊbiorstwo powinno zidentyfikowaü potrzeby personelu odpowiedzialnego za utrzymanie maszyn (wykształcenie, doĞwiadczenie, szkolenia), zaspokoiü te potrzeby (poprzez zapewnienie od-powiednich szkoleĔ) i dodatkowo – oceniü skutecznoĞü podjĊtych działaĔ (Tabela 1).
Tabela 1. Opis procesu utrzymania maszyn w ruchu w KsiĊdze JakoĞci przedsiĊbiorstwa
1. Cel procesu:
Uzyskanie optymalnej gotowoĞci posiadanego wyposaĪenia do re-alizacji postawionych zadaĔ oraz zapewnienie ciągłoĞci procesu realizacji
2. WłaĞciciel procesu: - właĞciciel firmy
3. WejĞcie procesu:
-
wymagania obsługi i serwisu (wynikające z DTR)-
wymagania bieĪące (wynikające z aktualnego stanu technicz-nego)-
umiejĊtnoĞci i uprawnienia pracowników wymagania BHP i UDT-
plan i zakres remontów i przeglądów-
zakres remontu/ przeglądu-
zgłoszona awaria-
nowa maszyna/ urządzenie4. WyjĞcie procesu:
-
sprawne maszyny i urządzenia-
wykaz maszyn i urządzeĔ-
zapisy z usuniĊcia awarii-
potrzeby w zakresie planowania remontów/ przeglądów-
potrzeby w zakresie nowych maszyn i urządzeĔ-
faktura za wykonanie usługi serwisowej5. Uczestnicy procesu: - pracownicy firmy – mechanicy oraz operatorzy maszyn i urzą-dzeĔ
6. WskaĨniki
-
liczba godzin przestoju wynikająca z awarii maszyn/urządzeĔ
-
awaryjnoĞü - iloĞü awarii w danym roku kalendarzowym Wymagania normy w zakresie infrastruktury i Ğrodowiska pracy obejmują takie zasoby jak za-kład, przestrzeĔ robocza, narzĊdzia, maszyny, urządzenie, techniki informatyczne, komunikacyjne itp. Z punktu widzenia procesu utrzymania maszyn w ruchu waĪna jest ocena w tym punkcie celu procesu, jego parametrów, kosztów, bezpieczeĔstwa. PrzedsiĊbiorstwo powinno rozwijaü metody utrzymania tej infrastruktury oraz jej oceny.3.2. Outsourcing utrzymania maszyn i urządzeĔ w ruchu
Outsourcing jest strategią zarządzania, która polega na oddaniu na zewnątrz (partnerowi ze-wnĊtrznemu – outsourcerowi) zadaĔ nie związanych bezpoĞrednio z podstawową działalnoĞcią firmy. DziĊki temu firma moĪe skupiü swoje zasoby i Ğrodki finansowe na tych obszarach stanowią-cych podstawĊ jej działaĔ, w których osiąga przewagĊ konkurencyjną. Firma zleca na zewnątrz obsługĊ tych procesów, które traktowane są jako pomocnicze, np. IT, transport, ksiĊgowoĞü czy utrzymanie maszyn.
Firmy Ğwiadczące usługĊ utrzymania maszyn przejmują odpowiedzialnoĞü za terminowe wy-konanie czynnoĞci obsługowych maszyn, dostarczenie czĊĞci zamiennych i materiałów eksploatacyjnych, czasami równieĪ za diagnostykĊ i prewencjĊ. PrzedsiĊbiorstwa decydujące siĊ na taki model utrzymania maszyn, powinny rozwaĪyü nastĊpujące zagadnienia: kontrakty powinny byü długoterminowe, umoĪliwiające ocenĊ efektów zleconej usługi, dostawca usługi winien byü konku-rentem dla wewnĊtrznych słuĪb utrzymania maszyn, kontrakt powinien skupiaü siĊ na uzyskaniu rezultatów a nie dostarczeniu usług. NaleĪy wziąü pod uwagĊ nie tylko cenĊ usługi, ale równieĪ: ocenĊ proponowanej filozofii utrzymania maszyn, jak bĊdą mierzone rezultaty, w jaki sposób bĊdą podejmowane decyzje o prewencji, predykcji itd.
3.3. Strategie utrzymania wg instrukcji obsługi, DTR i wg wymagaĔ prawnych
Wiele przedsiĊbiorstw przyjmuje strategiĊ utrzymania maszyn wynikającą z dostarczonych wraz z maszynami instrukcji obsługi i dokumentacji techniczno ruchowych (DTR). W dokumentach tych zawarte są informacje o wymaganych czynnoĞciach obsługowych zapewniających zdatnoĞü zada-niową maszyn. Strategia ta ma zatem charakter planowo – zapobiegawczy, a w przypadku eksploatacji pewnej grupy maszyn (np. dĨwigi, zbiorniki ciĞnieniowe) dodatkowo mają zastosowa-nie odpowiedzastosowa-nie przepisy UrzĊdu Dozoru Technicznego dotyczące kozastosowa-niecznoĞci dokonywania przeglądów (inspekcji) głównie w aspekcie bezpieczeĔstwa. Wszelkiego rodzaju inspekcje wyko-nywane w ramach kontroli UDT są wykowyko-nywane w ĞciĞle okreĞlonych odstĊpach czasu. DługoĞü tych odstĊpów wynika z odpowiednich przepisów co nie zawsze wiąĪe siĊ z faktycznym ryzykiem, jakie niesie uĪytkowanie tych maszyn i urządzeĔ.
PrawdopodobieĔstwo awarii (uszkodzenia, zdarzenia niepoĪądanego) okreĞla siĊ najczĊĞciej metodą burzy mózgów przeprowadzanej przez zespół ekspertów (pracowników działu utrzymania maszyn, produkcji itd.), a ustalone prawdopodobieĔstwa nie mają wartoĞci liczbowych lecz rozmyte (małe, duĪe, Ğrednie). Stosowane są teĪ metody iloĞciowe, bazujące na danych statystycznych doty-czących awaryjnoĞci grup maszyn i urządzeĔ modyfikowane przez dane dotyczące konkretnej maszyny (np. jej wiek, stan). Rozpatrywanie konsekwencji awarii – w zaleĪnoĞci od potrzeb – moĪe dotyczyü aspektów finansowych, Ğrodowiskowych, bezpieczeĔstwa itd. RównieĪ w tym wypadku kwantyfikacja konsekwencji odbywa siĊ głównie w sposób jakoĞciowy, rozmyty a konsekwencje mogą byü powaĪne, małe, Ğrednie itd. Szczególnemu dozorowi powinny podlegaü te maszyny, które znajdują siĊ w grupie podwyĪszonego ryzyka. RBI jest procesem optymalizującym czĊstotliwoĞü i zakres inspekcji w zaleĪnoĞci od zaakceptowanego poziomu ryzyka. Efektywna inspekcja zmniej-sza ryzyko poniewaĪ redukuje prawdopodobieĔstwo niewykrycia uszkodzenia Inspekcja taka powinna: byü wykonana w odpowiednim czasie, byü wykonana w niezbĊdnym zakresie, byü pewna, tzn. wykryü zagroĪenie.
Program inspekcji powinien zawieraü: czĊĞci urządzenia podlegające inspekcji, poszukiwane rodzaje uszkodzeĔ, rodzaje NDT (wizualne, rentgenowskie, ultradĨwiĊkowe ), ocenĊ efektywnoĞci, ze wzglĊdu na zastosowane techniki i pewnoĞü wyników, przyjĊtą czĊstotliwoĞü badaĔ.
3.4. PodejĞcie pro-produktywnoĞciowe (Total Productive Maintenance – TPM)
Zarządzanie na zasadach programu TPM polega na prewencji powstawania błĊdów jakoĞcio-wych, awarii maszyn oraz ich regulacji. Jest to program ciągłego doskonalenia opierający siĊ na współpracy pracowników produkcji i obsługi. Model ten jest coraz czĊĞciej przyjmowany w pol-skich firmach, głównie duĪych, Ğwiatowych przedsiĊbiorstwach ale równieĪ spotykany coraz czĊĞciej w nowoczeĞnie zarządzanych małych i Ğrednich przedsiĊbiorstwach. Program TPM oparty jest na metodzie 5S i składa siĊ z siedmiu filarów, jak to przedstawiono na rys.3 [11].
3.5. Autonomiczne utrzymanie maszyn w ruchu
Operator maszyny wykonuje codzienne zadania związane z jej utrzymaniem w ruchu dziĊki czemu nastĊpuje wyeliminowanie uszkodzeĔ spowodowanych brakiem codziennej obsługi a wyspe-cjalizowani pracownicy obsługi poĞwiĊcają wiĊcej czasu na bardziej profesjonalne działania. NastĊpuje w ten sposób wyeliminowanie tzw. konfliktu kierowników systemu eksploatacji; operator maszyny i jej obsługa działają wspólnie i razem są rozliczani z wyników.
Rysunek 3. Filary produktywnoĞciowej strategi utrzymania maszyn TPM 3.6. Ciągłe doskonalenie
Jest to wspieranie ciągłej poprawy, doskonalenia i eliminowania strat we wszystkich systemach i procesach organizacji. To ciągłe stopniowe i uporządkowane doskonalenie bĊdące przedmiotem troski wszystkich pracowników, angaĪujące wszystkich członków danej organizacji do wspólnej pracy; są to małe usprawnienia przy stosunkowo niewielkich nakładach finansowych. Jest to filozo-fia w pewien sposób przeciwstawna innowacjom, które przewaĪnie są duĪymi zmianami, angaĪującymi jedynie najwyĪsze szczeble przedsiĊbiorstwa i wymagającymi duĪych nakładów fi-nansowych; duĪa liczba małych usprawnieĔ ma czĊsto wiĊkszą wartoĞü niĪ jedno wielkie. MoĪe
ƵƚŽŶŽŵŝĐnjŶĞ ƵƚƌnjLJŵĂŶŝĞ ŵĂƐnjLJŶǁƌƵĐŚƵ ŝČŐųĞ ĚŽƐŬŽŶĂůĞŶŝĞ WůĂŶŽǁĂŶŝĞ hƚƌnjLJŵĂŶŝĞ ƵŬŝĞƌƵŶŬŽǁĂŶĞŶĂ ũĂŬŽƑđ ^njŬŽůĞŶŝĂ ŝƵƌŽdWD ,Wŝ _ƌŽĚŽǁŝƐŬŽ
ͷ
polegaü przykładowo na kolejnym eliminowaniu strat wynikających z: uszkodzeĔ, ustawieĔ, kali-bracji, rozruchu, biegu jałowego, pracy ze zbyt wolną prĊdkoĞcią maszyny, wąskich gardeł, poszukiwaĔ narzĊdzi, itd.
3.7. Strategie ukierunkowane na produkcjĊ
Ten rodzaj strategii –uĪywany czĊsto – jest najczĊĞciej brakiem jakiejkolwiek Ğwiadomej stra-tegii utrzymania maszyn. Maszyny uĪytkowane są do momentu uszkodzenia lub pierwszych symptomów pojawiającego siĊ uszkodzenia, po czym nastĊpuje ich naprawa i dalsze uĪytkowanie. W przypadku Ğwiadomego wyboru takiego sposobu eksploatacji maszyn, wybór ten został poprze-dzony analizą ekonomiczną (ewentualnie dotyczącą aspektów BHP), z której wynika opłacalnoĞü takiej strategii. Ewentualne inwestycje w przeglądy, diagnostykĊ są nieopłacalne z punktu widzenia uzyskanych korzyĞci, takich jak mniejsza awaryjnoĞü, planowanie przestojów itd. Maszyny, których dotyczy taka strategia są maszynami zdublowanymi, łatwymi do naprawy, a ich ewentualne awarie i wynikające z nich przestoje nie są krytyczne dla funkcjonowania przedsiĊbiorstwa. CzĊstszym przypadkiem przyjĊcie takiego modelu jest krótkowzroczna, „rabunkowa” polityka produkcyjna przedsiĊbiorstwa. Nie wszyscy przedsiĊbiorcy są inĪynierami mechanikami a brak jest powszech-nych, prostych i skutecznych metod moĪliwych do zastosowania w MĝP, wykazujących bezpoĞredni związek miĊdzy strategią utrzymania maszyn a kosztami funkcjonowania przedsiĊbior-stwa (związek inĪynierii z ekonomią).
4. Informacyjne i statystyczne narzĊdzia utrzymania zdatnoĞci
Realizacja róĪnych form przyspieszenia rozwoju firmy nie byłaby moĪliwa, gdyby niepostĊpu-jąca wirtualizacja działaĔ i związane z nią moĪliwoĞci szybkiej komunikacji oraz automatycznego przetwarzania i analizy danych, co czĊsto łączy siĊ z tworzeniem stron internetowych. Informatyka stosowana staje siĊ w ten sposób synonimem szerszych ustaleĔ w zakresie procesów biznesowych oraz IT, a kluczowymi elementami napĊdzającymi ten nowy model są: nasilająca siĊ złoĪonoĞü i cią-głe wyzwania uruchamiania i eksploatacji narzĊdzi IT, spowolnienie gospodarki i nacisk na redukowanie kosztów operacyjnych oraz rosnący nacisk na wiĊkszą niezawodnoĞü IT i wartoĞü biz-nesową [4,9].
Pełny zakres zadaĔ eksploatacyjnych realizowanych przez słuĪby techniczne przedsiĊbiorstwa zapewniają statystyczne oraz informacyjne narzĊdzia wspomagajace. Wspomagają one procesy eksploatacji w zakresie zapewnienia utrzymania obiektów w stanie zdatnoĞci poprzez szeroko za-krojone prace o charakterze technicznym, organizacyjnym i ekonomicznym. UmoĪliwiają one sygnalizowanie koniecznoĞci dokonywania czynnoĞci obsługowo-naprawczych, iloĞciowe i termi-nowe zabezpieczenie zasobów eksploatacyjnych (narzĊdzia, czĊĞci zamienne oraz wykonawcy), szybkie zgłaszanie i podejmowanie działaĔ związanych z wystĊpowaniem sytuacji awaryjnych, op-tymalizacjĊ i minimalizacjĊ czasu potrzebnego na obsługĊ lub naprawĊ, zarządzanie dokumentacją realizowanych prac.
W tym obszarze wyróĪnia siĊ dwie grupy systemów: systemy klasy CMMs (Computerized Ma-intenance Management systems) oraz systemy klasy EAM (Enterprise Asset Management).
RóĪnica pomiĊdzy tymi grupami, w odniesieniu ĞciĞle do zadaĔ eksploatacyjnych, ma raczej charakter umowny, co wynika z faktu, Īe najpierw przez wiele lat funkcjonowały systemy klasy CMMs. W wyniku rozszerzenia zakresu zadaĔ (najczĊĞciej w obszarze organizacyjno-ekonomicz-nym) wykraczającego poza typowy obszar eksploatacyjny przyjĊto okreĞlenie EAM. Obecnie
przyjmuje siĊ, Īe systemy klasy CMMs obejmują: zapewnienie utrzymania zdatnoĞci obiektów tech-nicznych, planowanie i realizacja prac obsługowo-naprawczych, dysponowanie zasobami naprawczymi oraz raportowanie prac obsługowo-naprawczych.
Enterprise Asset Management (EAM) jest filozofią integrującą planowanie strategiczne z dzia-łaniami operacyjnymi i kompleksowym podejmowaniem decyzji w odniesieniu do zasobów przedsiĊbiorstwa. Systemy klasy EAM obejmują: pełny zakres systemów klasy CMMs, zarządzanie gospodarką magazynową, zarządzanie personelem technicznym, zarządzanie bezpieczeĔstwem prac obsługowo-naprawczych, zarządzanie dokumentacją eksploatacyjną, zarządzanie finansami organi-zacji utrzymania ruchu.
NarzĊdzia naleĪące takĪe do tej grupy okreĞlane są skrótem ERP (Enterprise Resource Planning – planowanie zasobów na potrzeby przedsiĊwziĊü) i stanowią zintegrowane systemy, wspomagające zarządzanie przedsiĊbiorstwem. Systemy tego typu składają siĊ z odrĊbnych aplikacji powiązanych ze sobą na poziomie danych i informacji. Zakres działania systemów ERP obejmuje: planowanie i sterowanie produkcją (wytwarzaniem), zarządzanie zasobami i zapasami przedsiĊbiorstwa, zarzą-dzanie inwestycjami i projektami, zaopatrzenie i sprzedaĪ, finanse i ksiĊgowoĞü, administracjĊ i kadry oraz zarządzanie kontaktami z klientami. Do zalet wykorzystania systemów klasy ERP w ob-szarze wspomagania prac eksploatacyjnych naleĪą: moĪliwoĞü pełnej integracji danych i informacji dotyczących eksploatowania obiektów technicznych z wszystkimi elementami działalnoĞci przed-siĊbiorstwa, a takĪe moĪliwoĞü pełnej centralizacji i koordynacji działaĔ słuĪb technicznych w ujĊciu korporacyjnym, wynikiem czego moĪliwe jest jednolite prowadzenie polityki eksploata-cyjnej we wszystkich oddziałach.
Do wad narzĊdzi tej grupy naleĪą: systemy klasy ERP czĊsto ustĊpują moĪliwoĞciom systemom klasy CMMs/EAM w zakresie zarządzania utrzymaniem ruchu, co wynika z marginalnego charak-teru informacji eksploatacyjnej w filozofii tej klasy systemów, a takĪe pełne wspomaganie realizacji procesów eksploatacyjnych wymaga uwzglĊdnienia wielu aspektów rozproszonych w róĪnych ob-szarach uĪytkowych systemu klasy ERP, co dla efektywnoĞci wspomagania skutkuje koniecznoĞcią jednoczesnego pełnego wdroĪenia systemu w róĪnych działach przedsiĊbiorstwa.
Posiadanie poprawnie opracowanego i udokumentowanego SI stanowi podstawowy warunek sprawnego zarządzania jakoĞcią rozumianą jako "aspekt całoĞci funkcji zarządzania, który jest decydujący w okreĞlaniu i wdraĪaniu polityki jakoĞci". Obecna definicja jakoĞci, zawarta w normie terminologicznej ISO 8402, kładzie nacisk na okreĞlenie cech i właĞciwoĞci produktu, które decydują o zdolnoĞci wyrobu do zaspokajania stwierdzonych lub przewidywanych potrzeb:
„jakoĞü to ogół cech i właĞciwoĞci wyrobu lub usługi, decydujących o zdolnoĞci wyrobu lub usługi do zaspokajania stwierdzonych lub przewidywanych potrzeb”.
NajczĊstszym kryterium klasyfikacji jakoĞci jest ich przeznaczenie, dla którego są stosowane: •
• •
• zasady (ZJ) – okreĞlają stosunek przedsiĊbiorstwa i jego pracowników do ogólnie rozumianych problemów jakoĞci,
• • •
• metody (MJ) – charakteryzują siĊ planowym, powtarzalnym i opartym na naukowych podstawach sposobem działaĔ, ĞciĞlej – to połączenie koncepcji, modeli i procedur postĊpowania przy realizacji zadaĔ związanych z zarządzaniem jakoĞcią – rys.4,
Rysunek 4. Instrumentarium jakoĞci w cyklu Īycia wyrobu ħródło: [20].
• • •
• narzĊdzia (NJ) – słuĪą do zbierania i przetwarzania danych związanych z róĪnymi aspektami działaĔ projakoĞciowych, lub inaczej – to praktyczne sposoby dające odpowiedzi na pytanie: Jak to naleĪy robiü?
Wiele procesów zachodzących w organizacji i jej otoczeniu ma charakter stochastyczny, co oznacza, Īe powstające w nich dane powinny byü przetwarzane przy uĪyciu okreĞlonych narzĊdzi statystycznych [20]. Schematy takich narzĊdzi wykorzystywanych najczĊĞciej w inĪynierii jakoĞci pokazano na rys.5.
NarzĊdzia statystyczne to szczególny przypadek narzĊdzi rzeczywistych. Pozwalają bowiem empirycznie oceniaü duĪe zbiory (populacjĊ o licznoĞci N) rzeczywistych wielkoĞci na podstawie badania wyrywkowego (testowania) znacznie mniejszej próbki o licznoĞci n. Uzyskane w trakcie testów wyniki muszą jednak zostaü poddane dwóm procedurom analitycznym: estymacji, czyli prze-szacowaniu danych z próbki na populacje oraz wnioskowaniu statystycznemu, czyli zweryfikowaniu typu rozkładu.
Rysunek 5. Schematy statystycznych narzĊdzi jakoĞci ħródło: [20].
5. Współczynnik efektywnoĞci wykorzystania urządzeĔ (OEE)
W idealnych warunkach maszyny i urządzenia mogłyby pracowaü przez 100% załoĪonego czasu pracy, ze 100% wydajnoĞcią i z finalnym produktem w 100% zgodnym z wymaganiami. W warunkach rzeczywistych mamy do czynienia z trzema kategoriami strat, które zgodnie z ideą TPM tworzą tzw. szeĞü istotnych strat (Tabela 2).
Nowoczesne maszyny i urządzenia czĊsto wyposaĪone są w mierniki czasu pracy maszyny, wytworzonych jednostek produktu, liczby wykonanych cykli, itd. Zmierzone wartoĞci są jednak traktowane jako miary efektywnoĞci linii czy działów produkcyjnych słuĪą bardziej ekonomicznej ocenie iloĞci bieĪącej produkcji a nie niewykorzystanych lub straconych moĪliwoĞci.
W dobie powszechnoĞci obowiązywania norm serii ISO 9000 (wskazujących na koniecznoĞü ciągłego usprawniania) i nowoczesnych metod zarządzania wydaje siĊ, Īe właĞciwe bĊdzie przyjĊcie współczynnika, który wskazywaü bĊdzie potencjalne moĪliwoĞci usprawniania procesu utrzymania maszyn i urządzeĔ w ruchu.
Takim współczynnikiem moĪe byü OEE, którego wartoĞü uwzglĊdnia wszystkie kategorie strat mogące wystąpiü w trakcie procesu uĪytkowania maszyn i urządzeĔ w stosunku do idealnych wa-runków.
Tabela 2. SzeĞü istotnych strat wg TPM
Kategoria strat Strata
straty gotowoĞci (wyłączenia maszyny)
Uszkodzenia maszyn
Ustawienia, regulacje, wymiana narzĊdzia roboczego itd. straty wydajnoĞci
(straty prĊdkoĞci roboczych)
PrĊdkoĞci jałowe, drobne przestoje Zredukowane prĊdkoĞci robocze straty jakoĞci
(defekty produktów finalnych)
Defekty produktów i ich naprawa
Straty (defekty produktów) podczas rozruchu maszyny ħródło: [9].
WskaĨnik ten jest iloczynem trzech składników:
• wskaĨnika gotowoĞci, bĊdącego procentową wartoĞcią wykorzystania czasu zmiany, KG;
• wskaĨnika wydajnoĞci, bĊdącego procentową wartoĞcią wydajnoĞci maszyny w jednostce czasu w stosunku do wydajnoĞci znamionowej, KW;
• wskaĨnika jakoĞci, bĊdącego procentową wartoĞcią liczby produktów zgodnych z wymaga-niami w stosunku do liczby wszystkich wytworzonych produktów, KJ; co moĪna przedstawiü
ogólnym wyraĪeniem:
OEE = KG x KW x KJ (3)
OEE jest zatem ogólnym miernikiem efektywnoĞci wykorzystania maszyn i urządzeĔ uwzglĊdniającym efektywnoĞü działania wszystkich „zainteresowanych” stron:
• dział utrzymania maszyn (straty czasu z tytułu awarii, mniejsza wydajnoĞü lub straty jakoĞciowe wynikająca ze stanu technicznego, itd.)
• dział produkcji (przezbrojenia maszyny, przygotowanie produktu, organizacja pracy w dziale, dbałoĞü o stanowiska pracy)
• dział planowania, marketingu (ustalenie wielkoĞci i rodzaju asortymentu)
• inne działy odpowiadające za logistykĊ, zakupy surowców, szkolenia, organizacjĊ przedsiĊbior-stwa, konstrukcjĊ i dobór maszyn i urządzeĔ do linii technologicznych, itd.
OEE „mierzy” wszelkie aspekty dotyczące efektywnoĞci wykorzystania urządzeĔ i maszyn, zarówno jakoĞciowe (wykonywanie pracy poprawnie) jak i iloĞciowe (wykonywanie po-prawnych prac). Jest to zatem współczynnik globalny, który w zaleĪnoĞci od potrzeb moĪe byü poddawany dalszej, szczegółowej analizie w celu znalezienia obszarów potencjalnych usprawnieĔ.
Szczególnie uĪyteczna do tego celu wydaje siĊ byü metoda (diagram) Ishikawy, co przedstawia rysunek 6.
Rysunek 6. Analiza przyczynowo – skutkowa wg metody Ishikawy dla znalezienia potencjalnych przyczyn wpływających na wartoĞü wskaĨnika OEE
Zgodnie z ideą tworzenia diagramu Ishikawy, zostały zidentyfikowany główne przyczyny po-wodujące problem, w tym przypadku wydajnoĞü, gotowoĞü maszyny i jakoĞü produktu. KaĪda
K фK ŵŝŶ :<K_ tz:EK_ 'KdKtK_ ŵĂƚĞƌŝĂųLJ ƉƌĂĐŽǁŶŝĐLJ ŶŝĞƉŽƚƌĂĨŝČ ŶŝĞĐŚĐČ ƐƚĂŶƚĞĐŚ͘ ƌĞŐƵůĂĐũĞ ŵĂƐnjLJŶLJ ŽƌŐĂŶŝnjĂĐũĂ ƉƌĂĐLJ ǁČƐŬŝĞ ŐĂƌĚųĂ ĂǁĂƌLJũŶŽƑđ ďųħĚŶĂƐƚƌĂƚĞŐŝĂ ƉƌĂĐLJ
z głównych przyczyn jest nastĊpnie analizowana pod kątem przyczyn Ĩródłowych np. na niską jakoĞü produktu mogą mieü wpływ pracownicy, którzy nie potrafią (nie są przeszkoleni), nie chcą (nie są motywowani) lub nie mogą (nie mają odpowiedniego wyposaĪenia) realizowaü prawidłowo procesu produkcji. OEE wydaje siĊ byü prostym i wygodnym narzĊdziem pozwalającym zarówno na monitorowanie procesów utrzymania maszyn i produkcji jak równieĪ na dokonywanie porównaĔ efektywnoĞci wykorzystania urządzeĔ.
6. Wnioski
Dla efektywnego stosowania i wykorzystania omówionych technik w organizacji, winien byü zapewniony odpowiedni klimat i kultura przedsiĊbiorstwa, sprzyjające postawom projakoĞciowym. Dla tworzenia tego klimatu i podnoszenia kultury przedsiĊbiorstwa, moĪna wykorzystaü zalecenia zawarte w oĞmiu głównych zasadach (filarach) zarządzania jakoĞcią (PN-ISO 9000).
ZuĪycie obiektów technicznych odzwierciedla siĊ w pogorszeniu ich stanu technicznego, który jest przyczyną zmian stanów eksploatacyjnych i w efekcie procesu eksploatacji urządzeĔ. W efekcie opanowania i wdroĪenia zasad, metod oraz narzĊdzi zarządzania jakoĞcią eksploatacji maszyn, winna nastąpiü poprawa jakoĞci produkcji lub Ğwiadczonych usług, obniĪenie kosztów własnych, poprawa efektywnoĞci gospodarowania, a takĪe wiele niewymiernych korzyĞci.
Rozpoznanie, którego celem jest identyfikacja i ocena wybranych sposobów i Ğrodków wspoma-gania zadaĔ z obszaru utrzymania zdatnoĞci w odniesieniu do działaĔ zarządczych wymaga zdefiniowania i jednoczeĞnie uwzglĊdnienia podstawowych aspektów umoĪliwiających rozwiązanie zagadnienia. W badaniach nad zarządzaniem utrzymaniem zdatnoĞci systemów wyodrĊbnione zo-stały główne obszary zadaniowe, których wspomaganie wydaje siĊ moĪliwe, a są to:
- zarządzanie obiektami i infrastrukturą przedsiĊbiorstwa, obejmujące identyfikacjĊ aspektów bezpieczeĔstwa i zdatnoĞci tych obiektów,
- zarządzanie zadaniami eksploatacyjnymi (uĪytkowymi), obejmujące czasowo – zadaniowe, organizacyjno-ekonomiczne i prawne aspekty realizowanych prac obsługowych,
- zarządzanie zasobami, obejmujące zarządzanie materiałami, zarządzanie personelem obsługowym, zarządzanie sprzĊtem specjalistycznym i aparaturą pomiarową,
- zarządzanie bezpieczeĔstwem, obejmujące identyfikacjĊ procedur realizacji poprzez jednoczesną szczegółową rejestracjĊ wszelkich wystĊpujących zdarzeĔ,
- zarządzanie kosztami utrzymania zdatnoĞci, realizowane w zakresie okreĞlania kosztów z podziałem na róĪne rodzaje prac oraz ich identyfikacji na poszczególne składniki eksploatacji, - dokumentowanie prac naprawczych, umoĪliwiające zestawianie i przedstawianie wyników
realizowanych zadaĔ.
Obecny dostĊp do zaawansowanego sprzĊtu komputerowego, charakteryzującego siĊ wysoką wydajnoĞcią obliczeniową, jest relatywnie łatwy. Taki sprzĊt, uzbrojony w odpowiedni pakiet opro-gramowania, pozwala na przeprowadzenie dynamicznych analiz zaawansowanych procedur zarządzania utrzymaniem zdatnoĞci obiektów.
W ostatnich dziesiĊcioleciach nastąpił wyraĨny wzrost liczby nowych koncepcji i metod zarzą-dzania, do których zaliczyü naleĪy Zarządzanie Cyklem ĩycia – Life Cycle Management (LCM). ZałoĪenia LCM mówią, Īe ramy tej koncepcji bazują na istniejących strukturach, systemach, narzĊ-dziach i dostĊpnych zasobach informacji. Stosowanie LCM nie polega na zastĊpowaniu tych rozwiązaĔ, które juĪ istnieją i są stosowane przez organizacje, ale zmierza do ich powiązania ze sobą oraz uzupełnienia o nowe elementy [16].
Biblografia
[1] Drelichowski L., Bojar W., ĩółtowski M., Elementy zarządzania eksploatacją maszyn. Wyd. UTP, Bydgoszcz 2012.
[2] NiziĔski S., Elementy eksploatacji obiektów technicznych. UWM, Olsztyn 2000. [3] Tylicki H., ĩółtowski B., Rozpoznawanie stanu maszyn. ITE-PIB, Radom 2010. [4] Tylicki H., ĩółtowski B., Genezowanie stanu maszyn. ITE-PIB Radom 2012. [5] ĩółtowski B., Podstawy diagnostyki maszyn. Wyd. ATR, Bydgoszcz 1996 (s.467). [6] ĩółtowski B., Cempel C. (red.), InĪynieria diagnostyki maszyn. ITE Radom, 2004. [7] ĩółtowski B., Tylicki H., Wybrane problemy eksploatacji maszyn. PWSZ, Piła 2004. [8] ĩółtowski B., Castaneda Heredia L.F., Badania pojazdów szynowych. Transport.
Wydawnic-two UTP, Bydgoszcz, 2009 s.220.
[9] ĩółtowski B., Podstawy diagnozowania maszyn. UTP, Bydgoszcz 2011s.200.
[10] ĩółtowski B., NiziĔski S., Modelowanie procesów eksploatacji. ITE-PIB, Radom 2010. [11] ĩółtowski B., Wilczarska J., Mikroekonomia eksploatacji i diagnostyki maszyn. ITE-PIB,
Radom 2010.
[12] ĩółtowski B., Kwiatkowski K., ZagroĪone Ğrodowisko. Wyd. UTP, Bydgoszcz 2012. [13] ĩółtowski B., Łukasiewicz M., Diagnostyka drganiowa maszyn. ITE, Radom 2012. [14] ĩółtowski B., Landowski B., PrzybyliĔski B., Projektowanie eksploatacji maszyn. UTP,
ITE-PIB, Bydgoszcz, Radom 2012.
[15] ĩółtowski B., Łukasiewicz M., KałaczyĔski T., Techniki informatyczne w badaniach stanu maszyn. Wyd. UTP, Bydgoszcz 2012.
[16] ĩółtowski B., Metody inĪynierii wirtualnej w badaniach stanu, zagroĪeĔ bezpieczeĔstwa i Ğrodowiska eksploatowanych maszyn. Wyd. UTP, Bydgoszcz 2012.
[17] ĩółtowski M., Praktyka zastosowaĔ strategii jakoĞci w przedsiĊbiorstwach. Studia i mate-riały Polskiego Stowarzyszenia Zarzadzania Wiedzą zeszyt nr. 27, Bydgoszcz 2010. s.306– 318.
[18] ĩółtowski M., Wprowadzenie systemu TPM w zakładzie przemysłowym jako aspekt rozwią-zaĔ IT. Studia i materiały Polskiego Stowarzyszenia Zarzadzania Wiedzą, Z.27, Bydgoszcz 2010, s.318–327.
[19] ĩółtowski M., Komputerowe wspomaganie zarządzania systemem eksploatacji w przedsiĊ-biorstwie produkcyjnym. Oficyna wydawnicza Polskiego Towarzystwa Zarządzania Produkcją, Opole t. 2, 2011.
[20] ĩółtowski M., Informatyczne systemy zarządzania w inĪynierii produkcji. ITE-PIB, Radom 2011.
[21] ĩółtowski M., ĩółtowski B., Kreatywne zarządzanie procesem eksploatacji systemów i kon-strukcji. ITE-PIB, Radom 2016.
MANAGEMENT SYSTEM OF STATE CONDITION OF MACHINES Summary
Managing exploitation of technical objects is a set of tasks including planning and decision making, organizing and control, focused on system resources (human, financial, material and information) and used with the intention to achieve its objec-tive, global and partial objectives in an efficient way. Maintaining fitness machines in operation, often referred to as maintenance of machinery in motion is deemed to have domain knowledge and expertise including: methodology, methods and means of con-trolling the status of airworthiness and functional task force of technical facilities. These activities are designed to monitor the state of degradation in order to rationally and effectively their intended use, under specified conditions, and time, with certain restrictions and disruption. The contents of this report are an attempt to explain the congregation and in the simplest manner a number of principles, methods and guide-lines – in the area of organization and management rational and safe operation of the machine – the value recognized by many researchers and users of the machines.
Keywords: system operation, degradation of the state, maintenance, management, statistical tools Bogdan ĩółtowski
Wydział InĪynierii Mechanicznej
Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy e-mail: bogzol@utp.edu.pl
Mariusz ĩółtowski Wydział Zarządzania
Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy e-mail: mariusz.zoltowski@utp.edu.pl
!["Podróż do Polski", Zdzisław Najder, "Twórczość" nr 5 (1979) : [recenzja]](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP///wAAACH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==)