ZESZYTY NAUKOWE NR 11(83)
AKADEMII MORSKIEJ
W SZCZECINIE
IV MIĘDZYNARODOWA KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA E X P L O - S H I P 2 0 0 6
Andrzej Wieczorek
Zlecanie na zewnątrz i kontraktowanie serwisowe
zadań obsługowo-naprawczych jako aspekt modelowania
procesów eksploatacji środków technicznych
Słowa kluczowe: zlecanie obsług i napraw na zewnątrz (outsourcing), kontraktowanie serwisowe, zarządzanie eksploatacją, procesy eksploatacji, modelowanie, symulacja
W artykule opisano złożony model procesu eksploatacji środków technicznych, któ-ry można zastosować do podejmowania decyzji w zlecaniu na zewnątrz i kontraktowaniu serwisowym. Opisano również zintegrowane narzędzie informatyczne, wykorzystujące ten model.
Outsourcing and Service Contracting of Maintenance Tasks
as an Aspect of Modelling Maintenance Processes
of Technical Means
Key words: outsourcing, service contracting, maintenance management, maintenance processes, modelling, simulation
This article introduces a complex model of technical meansmaintenance process that can be applied for decision making in outcourcing and service contracting prac-tice. The integrated computer tool, using the model was also described.
Wprowadzenie
Jednym z wymogów współczesności, wynikającym z istnienia różnego ro-dzaju przesłanek jest potrzeba podejmowania działań, ukierunkowanych na za-pewnienie optymalnej efektywności organizacji, co jest bardzo często uwarun-kowane odpowiednim eksploatowaniem posiadanych środków technicznych. Działania te mają na celu poszukiwanie oraz wybór najbardziej racjonalnych rozwiązań systemów eksploatacji – tj. spełniających kryteria: czasu, kosztu oraz jakości – przez analizę procesów eksploatacji prowadzoną na etapie zarządzania tymi procesami. Mogą to być działania o charakterze technicznym, ekonomicz-nym, organizacyjnym oraz społecznym. Do działań takich można zaliczyć prak-tykowane coraz częściej zlecanie firmom zewnętrznym do realizacji zadań z zakresu obsługiwania środków technicznych (ang. outsourcing) oraz kontrak-towanie serwisowe. Pierwsze wymienione rozwiązanie polega na przejęciu przez firmę zewnętrzną zlecenia, w celu wykonania wszystkich zadań z zakresu obsługiwania środków technicznych. Zadania te dotyczą wszystkich środków technicznych, eksploatowanych w wybranej komórce struktury organizacyjnej lub też na obszarze całej organizacji. Natomiast kontraktowanie serwisowe, według Frånlunda [1], dotyczy zadań z zakresu obsługiwania wybranej klasy środków technicznych lub też określonego rodzaju zadań. Ponieważ przyjęcie tych rozwiązań warunkuje przebiegi procesów eksploatacji, dlatego też ich wy-bór powinny poprzedzić analizy tych procesów, w celu stwierdzenia, czy kryte-ria czasu, kosztu lub/i jakości zostały osiągnięte.
W artykule opisano złożony model procesu eksploatacji środków technicz-nych, który może być zastosowany na etapie planowania zadań obsługowo-naprawczych środków technicznych, gdzie rozważa się możliwość zlecania wy-branych spośród nich do realizacji na zewnątrz lub oddania w kontraktowanie serwisowe. Zaprezentowano również zintegrowane narzędzie wspomagające, które wykorzystuje w swoim działaniu ten model i można je zastosować w po-dejmowaniu decyzji o wdrożeniu tych rozwiązań.
1. Uwzględnienie zlecania na zewnątrz i kontraktowania serwisowego
zadań z zakresu obsługiwania środków technicznych w modelowaniu
procesów oraz systemów eksploatacji środków technicznych
Zastosowanie zlecania na zewnątrz i kontraktowania serwisowego warunku-je przebiegi procesów oraz systemów eksploatacji środków technicznych i osią-gnięcie określonych wartości wielkości charakteryzujących te procesy, tj.: czas, koszt oraz jakość. Wśród następstw zlecania firmom zewnętrznym zadań z za-kresu obsługiwania środków technicznych (co jest realizowane na poziomie
operacyjnym w zarządzaniu eksploatacją tych środków), widocznych na pod-stawie obserwacji tych wielkości, można wyróżnić:
– poprawę jakości pracy służb obsługowo-naprawczych – jest to rezultat zmniejszenia liczby zdarzeń niezamierzonych (występujących w proce-sie eksploatacji), będących skutkiem nieprawidłowo przeprowadzonych obsług lub napraw; jakość ta może być wynikiem zastosowanych roz-wiązań motywacyjnych, a także większego poziomu wiedzy, umiejętno-ści i doświadczenia pracowników firmy zewnętrznej, wykonujących prace obsługowo-naprawcze środków technicznych, będących własno-ścią organizacji macierzystej. Następstwem zmniejszenia liczby zdarzeń niezamierzonych może być ograniczenie potrzeb w zakresie wielkości rezerwy eksploatacyjnej, będącej w posiadaniu organizacji macierzystej i w konsekwencji obniżenie kosztów eksploatacji środków technicz-nych. Do poprawy jakości mogą przyczynić się również rozwiązania, przyjęte w firmie zewnętrznej, wykonującej obsługi i naprawy na rzecz firmy macierzystej;
– skrócenie czasu wykonywania zadań obsługowo-naprawczych środków technicznych – jest to następstwo przyjęcia w firmie zewnętrznej okre-ślonych rozwiązań o charakterze technicznym, organizacyjnym, ekono-micznym oraz społecznym, których zastosowanie, ze względu na po-trzebę spełnienia kryterium czasu, przyczyniłoby się do zmniejszenia wartości całkowitego czasu napraw; skrócenie rozpatrywanego czasu może być następstwem wyższej produktywności pracowników firmy zewnętrznej, aniżeli pracowników organizacji macierzystej (wynikającej przede wszystkim z posiadanych przez nich wyższych kwalifikacji), bardziej efektywnych maszyn i urządzeń obsługowych (co przyczynia się również do poprawy jakości i obniżenia kosztów eksploatacji środ-ków technicznych). Skrócenie czasu wykonywania zadań obsługowo-naprawczych, w wyniku zlecania ich na zewnątrz i stosowania kontrak-towania serwisowego, może również dotyczyć pracowników organizacji macierzystej. Będzie ono efektem nabywania przez nich wiedzy z zakre-su obsługiwania środków technicznych, pochodzącej od pracowników firmy zewnętrznej (skutkiem tego może być również poprawa jakości pracowników organizacji macierzystej);
– zmniejszenie kosztów eksploatacji środków technicznych – jest następ-stwem ponoszenia przez organizację macierzystą, zamiast kosztów wy-nikających z zaangażowania własnych zasobów materiałowych i ludz-kich oraz innych kosztów, wyłącznie kosztów usługi za wykonane zada-nia z zakresu obsługiwazada-nia środków technicznych. Zastosowanie zleca-nia na zewnątrz / kontraktowazleca-nia serwisowego może przyczynić się po-nadto do zmniejszenia kosztów robocizny, w wyniku ograniczenia
zatrudnienia w organizacji macierzystej w obszarze realizacji zadań ob-sługowo-naprawczych. Konsekwencją jest jednak zwiększenie interdy-scyplinarności pracowników wykonujących prace obsługowo-naprawcze w organizacji macierzystej.
Zmiany w strukturach organizacyjnych, informacyjnych i decyzyjnych, sta-nowiących system eksploatacji środków technicznych, będące wynikiem zleca-nia do realizacji na zewnątrz zadań z zakresu obsługiwazleca-nia środków technicz-nych i stosowania kontraktowania serwisowego są rezultatem przekazania szczególnych uprawnień wybranej komórce / wybranym komórkom struktury organizacyjnej organizacji macierzystej, tj. w zakresie:
– ustalenia potrzeby wykonania zadania,
– podjęcia decyzji o zleceniu na zewnątrz wykonania zadania,
– weryfikacji poprawności wykonania tego zadania na podstawie prze-prowadzonych badań diagnostycznych środków technicznych.
2. Model procesu eksploatacji w zastosowaniach omawianych
rozwiązań
W celu podejmowania decyzji o zlecaniu do realizacji na zewnątrz zadań z zakresu obsługiwania środków technicznych i stosowaniu kontraktowania serwisowego opracowano złożony model. Jego wykorzystanie umożliwia usta-lenie skutków zastosowania tych rozwiązań, które zostały opisane w punkcie 1. Analiza ilościowa procesu eksploatacji, będącego wynikiem tego zastosowania, może być przeprowadzana na podstawie analiz wielkości czasowo-kosztowych, wśród których wyróżnia się:
– średni czas oczekiwania na obsługiwanie, – średni czas naprawy (lub obsługi), – koszt materiałów,
– koszt robocizny, – koszt usług,
– koszt maszyn i urządzeń obsługowych, – koszt awarii,
– koszt postoju,
– całkowity koszt eksploatacji (obejmujący koszt początkowy, związany z nabywaniem środka technicznego oraz koszt będący sumą kosztu po-noszonego w wyniku występujących awarii i kosztu obsług oraz napraw ponoszonych we wskazanym etapie cyklu życia środka technicznego). Podstawę w prowadzonej analizie ilościowej procesów eksploatacji stanowi model procesu eksploatacji według sekwencji zdarzeń (gdzie proces eksploatacji
jest sekwencją zdarzeń niezamierzonych, którymi mogą być: niesprawności, uszkodzenia, awarie, katastrofy oraz zamierzonych takich jak: zdarzenia rozpo-częcia oraz zdarzenia zakończenia zadań z zakresu obsługiwania środków tech-nicznych). Analiza jakościowa procesu eksploatacji jest wynikiem potrzeby uwzględnienia w przebiegu procesów eksploatacji, oprócz czynności o charakte-rze wykonawczym (obsługi, naprawy, diagnozowanie), także czynności związa-nych z podejmowaniem decyzji (co umożliwia ustalenie wpływu zlecania na zewnątrz / kontraktowania serwisowego na strukturę decyzyjną organizacji ma-cierzystej lub/i firmy zewnętrznej) oraz z przekazywaniem i przetwarzaniem informacji (pozwala to na ustalenie wpływu omawianych rozwiązań na strukturę informacyjną organizacji macierzystej lub/i firmy zewnętrznej). Wpływ czynno-ści związanych z podejmowaniem decyzji oraz przekazywaniem i przetwarza-niem informacji na przebieg procesów eksploatacji, w przypadku, gdy stosowa-na jest wyłącznie astosowa-naliza z wykorzystaniem modelu procesu eksploatacji według sekwencji zdarzeń, może nie zostać dostrzeżony. Dlatego też w celu modelowa-nia procesów eksploatacji środków technicznych i ustalamodelowa-nia wpływu procesów informacyjnych i decyzyjnych na procesy eksploatacji można zaproponować zastosowanie metody map procesów, opisanej w pracy [2]. Opis procesu eksplo-atacji za pomocą mapy procesu stanowi ciąg działań, przyporządkowanych do określonych komórek struktury organizacyjnej lub/i stanowisk pracy. Komórki struktury organizacyjnej i stanowiska pracy mogą być elementami systemu eks-ploatacji środków technicznych, ale także elementami dowolnego systemu, sta-nowiącego otoczenie systemu eksploatacji (przede wszystkim systemu zasilania eksploatacyjnego). Umożliwia to ustalenie, w warunkach zlecania na zewnątrz zadań z zakresu obsługiwania środków technicznych i stosowania kontraktowa-nia serwisowego, wpływu przebiegu procesów wspomagających na przebieg procesu eksploatacji, ale także na system eksploatacji. Charakterystyczną cechą mapy procesów jest możliwość przyporządkowania poszczególnym czynno-ściom czasów ich trwania oraz kosztów ponoszonych w wyniku ich wykonywa-nia.
Ze względu na potrzebę prowadzenia zarówno analiz ilościowych, jak i ja-kościowych procesów eksploatacji, których przebieg jest następstwem przyjęcia rozwiązań omawianych w artykule, założono, iż opracowany model będzie sta-nowił złożenie modelu procesu eksploatacji według sekwencji zdarzeń oraz mapy procesów (rys. 1).
Istotą opracowanego modelu jest przyporządkowanie ciągów czynności, opisanych za pomocą mapy procesu, przyjętym wybranym stanom niezawodno-ściowym, wyróżnionym w modelu procesu eksploatacji według sekwencji zda-rzeń.
Model procesu eksploatacji według sekwencji zdarzeń Mapa procesu Z0 A11 K11 0 T1 TS DJ DA Wyst ąpienie/ zauw ażanie/ zgłos zenie wyst ąpienia awarii 01 Usunięcie uszkodzenia na trasie 03 Kont ynuowanie jazdy przez autobus 04A Holow anie uszkodzonego autobusu do zajez dni 04B Przejazd brygady naprawczej na miejs ce wyst ąpienia awarii 02 Kont rola stanu technicznego 05 Oczekiwanie na obsługiwanie 07 TAK NIE N11 T2 T3
Scenariusz 1
Rys. 1. Model procesu eksploatacji według sekwencji zdarzeń z nałożoną na niego mapą procesu, opisany za pomocą scenariusza
Fig. 1. The model of maintenance process according to a sequence of events with the process map put on it, described by a scenario
Założono również, iż proces eksploatacji, w całym swym przebiegu lub wy-branym okresie jest reprezentowany przez scenariusz (rys. 1) – proces taki moż-na moż-nazwać mikroprocesem eksploatacji. Ze względu moż-na potrzebę wykonywania specyficznych analiz przyjęto, iż badany proces eksploatacji, występujący w ustalonych ramach czasowych, opisany jest przez sekwencję scenariuszy, stanowiąc makroproces eksploatacji (rys. 2). W takim ujęciu, w celu ustalenia skutków realizacji zadań z zakresu obsługiwania, obliczenie wartości czasowo-kosztowych, w założonym okresie należy wykonać na podstawie:
– oszacowanych wartości wybranych parametrów czasowo-kosztowych dla określonego specyficznego mikroprocesu, opisanego z wykorzysta-niem jednego scenariusza oraz częstości występowania tego scenariusza,
mierzonej w ustalonym okresie w przebiegu makroprocesu eksploatacji środka technicznego;
– oszacowanych wartości wybranych parametrów czasowo-kosztowych dla określonej czynności (która może być elementem specyficznego mi-kroprocesu lub wielu mikroprocesów) oraz częstości jej występowania, mierzonej w przebiegu makroprocesu eksploatacji środka technicznego.
Z0 A11 0 T1 N11 T4 Scenariusz 1 A21 O21 Scenariusz 4 T2 Scenariusz 1 T3 Scenariusz 2 A31 Scenariusz 3 T4
Rys. 2. Model makroprocesu eksploatacji według sekwencji zdarzeń jako sekwencja ustalonych w czasie scenariuszy procesów eksploatacji
Fig. 2. The maintenance “macro” process model as a sequence of maintenance processes scenarios established in time
Ustalenie w czasie scenariuszy jest możliwe z wykorzystaniem pojawiają-cych się w procesie eksploatacji zdarzeń niezamierzonych oraz zamierzonych.
Modelowanie skutków stosowania zlecania na zewnątrz / kontraktowania serwisowego, opisanych w punkcie 1, z wykorzystaniem ww. modelu polega na: – wskazaniu odpowiedniej strategii eksploatacji, w ramach której
realizo-wane są zadania z zakresu obsługiwania środków technicznych;
– modyfikacji w zakresie istniejącej strategii eksploatacji środków tech-nicznych, polegającej na wprowadzeniu określonej (lub określonych) czynności do istniejącego procesu lub ich wyeliminowaniu z tego proce-su;
– zmianie kolejności wykonywania czynności stanowiących proces, czego następstwem może być zmiana wartości parametrów, charakteryzują-cych wybrane czynności i w konsekwencji zmiana wartości tych para-metrów dla całego procesu;
– przyjęciu, w ramach określonej strategii, wybranych rozwiązań o cha-rakterze technicznym, organizacyjnym, ekonomicznym oraz społecz-nym; polega ono na ustaleniu odpowiednich wartości: czasów – śred-niego czasu oczekiwania na obsługiwanie oraz średśred-niego czasu naprawy
(obsługi), kosztów – materiałów, robocizny, maszyn i urządzeń obsłu-gowych usług, awarii/postoju oraz wartości intensywności uszkodzeń; – modyfikacji struktury organizacyjnej (poprzez eliminację lub
wprowa-dzanie komórek do struktury organizacyjnej, przyporządkowanie wy-branej (wybranych) czynności do innych komórek w strukturze organi-zacyjnej;
– zmianie wartości parametru charakteryzującego dowolną czynność (war-tość średnia oraz odchylenie standardowe);
– modyfikacji systemów stanowiących otoczenie systemu eksploatacji oraz zachodzących w nich procesów.
3. Opis zintegrowanego systemu wspomagającego, wykorzystującego
opracowany złożony model
Zintegrowany system wspomagający, wykorzystujący opisany w punkcie 2 złożony model, składa się z następujących modułów:
– programu MAXIMO wersja 4.0.3 firmy PSDi, który jest systemem komputerowego wspomagania zarządzania eksploatacją i utrzymaniem ruchu. System ten umożliwia gromadzenie i przetwarzanie danych do celów zarządzania eksploatacją środków technicznych, w tym również podejmowania decyzji o zastosowaniu zlecania na zewnątrz i kontrak-towania serwisowego. Został on zmodyfikowany dla potrzeb prowadzo-nych badań;
– programu SYMEKS – został opracowany jako prototypowe narzędzie modelowania i symulacji procesów oraz systemów eksploatacji środków technicznych. System ten pozyskuje dane (przede wszystkim czasowo-kosztowe) z bazy danych systemu MAXIMO za pomocą sterowników ODBC oraz dokonuje ich przetworzenia do postaci graficznej. Program ten umożliwia wykonanie obliczeń i symulacji wartości parametrów charakterystyk oceny procesów oraz systemów eksploatacji środków technicznych (struktur: organizacyjnych, informacyjnych i decyzyj-nych), a także wywierających wpływ na te procesy, procesów wspoma-gających; przykład wybranej charakterystyki generowanej przez pro-gram SYMEKS przedstawia rysunek 3. Propro-gram ten umożliwia również wizualizację przebiegu omawianych procesów w ramach tych struktur (z wykorzystaniem metody mapy procesów). Ponadto pozwala na wska-zanie rozwiązań, które przyczynią się do otrzymania optymalnych pro-cesów oraz systemów eksploatacji środków technicznych.
Rys. 3. Przykład charakterystyki generowanej w ramach opracowanego zintegrowanego systemu wspomagającego
Fig. 3. An example of a graph generated by the author’s integrated computer system
Wnioski
Opracowane rozwiązania: modelowe i narzędziowe kończą pewien etap ba-dań nad zagadnieniem komputerowego wspomagania podejmowania decyzji o zlecaniu do realizacji na zewnątrz zadań z zakresu obsługiwania środków technicznych i stosowaniu kontraktowania serwisowego. Ze względu na wagę problemu niezbędne jest jednak ich kontynuowanie i podejmowanie dalszych prac nad rozwojem omawianych rozwiązań. W szczególności prace te powinny koncentrować się na uzupełnieniu działania opracowanego narzędzia o nowe możliwości, jakie dają dostępne na rynku narzędzia komputerowego wspomaga-nia, czy też są wynikiem rzeczywistych potrzeb wielu organizacji, w ramach których zleca się na zewnątrz do wykonania zadania z zakresu obsługiwania środków technicznych. Wśród nowych możliwości należy wyróżnić sposoby oceny procesów eksploatacji oparte na kryteriach jakości (co będzie wymagało podjęcia prac ukierunkowanych na ustalenie wielkości oceny tej jakości). Celo-we jest również kontynuowanie badań nad sposobami analiz rozpatrywanych procesów (z uwzględnieniem procesów zasilania eksploatacyjnego), umożliwia-jącymi bardziej szczegółową analizę kosztów pośrednich, ponoszonych ze względu na stosowanie rozwiązań omawianych w artykule. Wyzwaniem, które niezwłocznie winno być podjęte w zakresie realizowanych badań jest
poszuki-wanie metod optymalizacji rozważanych procesów oraz systemów eksploatacji, uwzględniających kryteria czasu, kosztu i jakości. W kolejnych etapach należy wykonać prace badawcze nad metodami i technikami sztucznej inteligencji, wspomagającymi podejmowanie decyzji o zastosowaniu zlecania na zewnątrz i kontraktowania serwisowego.
Literatura
1. Frånlund J., Internal or external maintenance contracts, Proceedings of 14th European Maintenance Conference „Euromaintenance ’98“, Dubrov-nik (Chorwacja), 5 – 7 paździerDubrov-nik 1998, s. 37 – 44.
2. Rummler G.A, Brache A.P., Podnoszenie efektywności organizacji, PWE, Warszawa 2000.
3. Wieczorek A., Symulacja wybranych procesów eksploatacyjnych w
zarzą-dzaniu systemami technicznymi, praca doktorska, Politechnika Śląska,
Za-brze 2005.
4. Zeigler B.P., Teoria modelowania i symulacji, PWN, Warszawa 1984.
Wpłynęło do redakcji w lutym 2006 r.
Recenzenci
prof. dr hab. inż. Krzysztof Chwesiuk
dr hab. Inż. Wiesław Galor, prof. AM w Szczecinie
Adres Autora
dr inż. Andrzej Wieczorek Politechnika Śląska
Wydział Organizacji i Zarządzania
Katedra Podstaw Systemów Technicznych ul. Roosevelta 26-28, 41-800 Zabrze tel.: (032) 277 73 63
